Question

20．在一次測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，所用電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)組成，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣（小燈泡額定功率小于1.5W）．聰明而粗心的小剛連接了如圖甲所示的電路．

（1）同組的小明發(fā)現(xiàn)電路連接有錯(cuò)，如果閉合圖甲所示電路的開(kāi)關(guān)，電壓表的示數(shù)約為
3V，電流表的示數(shù)約為0A，小燈泡的發(fā)光情況為不發(fā)光（選填“正常發(fā)光”、“亮度較暗”或“不發(fā)光”）．
（2）小明主張拆了以后重新連接，可是時(shí)間來(lái)不及了，小剛眼珠一轉(zhuǎn)，在圖甲電路中只改變了某根導(dǎo)線(xiàn)一端的接點(diǎn)位置，電路就能測(cè)量小燈泡額定功率．請(qǐng)?jiān)谛枰�改�?dòng)的導(dǎo)線(xiàn)上打“×”，并在圖上改正．
（3）待改接好電路后，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為1.4W．
（4）根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，畫(huà)出了小燈泡的電流與電壓變化的關(guān)系圖象，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)圖線(xiàn)是彎曲的，其主要原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不是一個(gè)定值．
（5）若把這樣的兩只燈泡串聯(lián)接在4V的電源上，則此時(shí)每個(gè)燈泡消耗的實(shí)際功率是1W．
（6）有的同學(xué)認(rèn)為“把小燈泡換成定值電阻，該實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”，你認(rèn)為這種說(shuō)法正確（選填“正確”、“錯(cuò)誤”）．

Answer 1

分析 （1）圖示電路，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表電阻很大，可認(rèn)為電路斷路，電壓表測(cè)電源電壓，電路電流為零，燈泡不發(fā)光；
（2）根據(jù)電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，修改電路；
（3）在圖乙中，根據(jù)電流表小量程讀出燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）由燈絲的電阻隨溫度的變化而變化結(jié)合歐姆定律分析；
（5）根據(jù)分壓原理確定燈的實(shí)際電壓，根據(jù)圖丙確定通過(guò)的電流，由P′=U′I′求燈的實(shí)際功率；
（6）探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻大小不變．

解答 解：（1）圖示電路電壓表串聯(lián)在電路里，電路斷路，電壓表測(cè)電源電壓，大小為1.5V×2=3V，電流表示數(shù)為0，此時(shí)小燈泡不發(fā)光；
（2）原電路中，電流表并聯(lián)在燈的兩端了，而電壓表串聯(lián)在電路中了，是錯(cuò)誤的，
電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，電流表串聯(lián)在電路中，將燈泡與滑動(dòng)變阻器相連的線(xiàn)去掉改接在電壓表負(fù)極，電路圖如下圖所示：

（3）根據(jù)圖乙可知，電流表選用小量程，分度值為0.02A，當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)，通過(guò)的小燈泡的電流為0.56A，故燈泡的額定功率：
P=UI=2.5V×0.56A=1.4W；
（4）因?yàn)闊艚z的電阻與溫度有關(guān)，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，R=$\frac{U}{I}$，R不是一個(gè)定值，因此電流隨電壓的變化圖象為曲線(xiàn)；
（5）若把這樣的兩只燈泡串聯(lián)接在4V的電源上，每個(gè)燈的電阻相等，根據(jù)分壓原理，每個(gè)燈分得電壓相等，每個(gè)燈的電壓為$\frac{1}{2}$×4V=2V，由圖丙知，此時(shí)通過(guò)燈的電流為0.5A，
則此時(shí)每個(gè)燈泡消耗的實(shí)際功率是P′=U′I′=2V×0.5A=1W；
（6）探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻大小不變，而燈電阻隨溫度的改變而變化，不是一個(gè)定值，若“把小燈泡換成定值電阻，該實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)探究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”，這種說(shuō)法是正確的．
故答案為：（1）3； 0；不發(fā)光；
（2）如上圖；
（3）1.4；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不是一個(gè)定值；
（5）1；
（6）正確．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡的電功率，考查非正常情況下電路的分析、電路的連接、影響電阻大小的因素、額定功率及實(shí)際功率的計(jì)算及控制變量法的應(yīng)用．綜合性較強(qiáng)，均為中考的熱點(diǎn)內(nèi)容，須掌握好．