Question

17．小明做測(cè)定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線．圖A是小明沒(méi)有連接完的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，幫小明將實(shí)物電路連接完整；
（2）小明連好電路閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)．則故障的原因可能是燈泡斷路（寫(xiě)出一種即可）；
（3）小明排除故障后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V．要測(cè)定小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）；
（4）小明通過(guò)移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，井繪制成了圖B所示的U-I圖象．根據(jù)圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是10Ω．
（5）小明對(duì)圖B所畫(huà)的圖象產(chǎn)生了困惑．根據(jù)歐姆定律，在電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比，所連成的線應(yīng)是一條直線，而實(shí)際卻不是這樣，請(qǐng)你替小明解釋一下．你的解釋是：燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡額定電壓確定量程；
（2）小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，可能是電路出現(xiàn)了斷路，再?gòu)碾妷罕碛惺緮?shù)分析判斷故障原因；
（3）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，增大燈泡電壓，根據(jù)電路圖確定滑片的移動(dòng)方向；
（4）從圖象中查得小燈泡兩端的電壓為2.5V和1.5V時(shí)電流，根據(jù)P=UI功率，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$電阻；
（5）燈泡亮度不同，燈的功率不同，燈絲溫度不同電阻不同，這是因?yàn)闊艚z的電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：
（1）測(cè)定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電壓2.5V，所以應(yīng)使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，可能是電路出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表電源間是通路，所以故障原因可能是燈泡斷路；
（3）電壓表示數(shù)2.2V，小于燈泡額定電壓，故需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向右移動(dòng)；
（4）從圖象得知，燈泡正常發(fā)光時(shí)電壓2.5V，此時(shí)通過(guò)的電流為0.2A，
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W，
燈泡在1.5V下的電流為0.15A，所以此時(shí)燈泡電阻：
R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
（5）導(dǎo)體電阻隨溫度變化而變化，燈泡亮度不同，電阻不同，原因是：燈絲的電阻與溫度有關(guān)．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）燈泡斷路；（3）右；（4）0.5；10；（5）燈絲的電阻與溫度有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題是伏安法測(cè)功率的探究實(shí)驗(yàn)，本題考查了實(shí)物圖的連接，故障問(wèn)題，功率計(jì)算，從圖象獲取信息的能力，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現(xiàn)，一定要掌握這種能力．