Question

15．在“測定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”的實驗中．

（1）如圖甲所示，電路連接尚未完成，E應與滑動變阻器的“C”或“D”接線柱相連接（選填“B”、“C”或“D”）．完成連接后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡很亮，說明存在操作上的錯誤是未將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處．若閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，產(chǎn)生故障的原因可能是下列情況的B（填寫字母）．
A．小燈泡短路                 B．小燈泡的燈絲斷了
C．電壓表的正、負接線柱反接   D．變阻器滑片接觸不良
（2）小明在正確連接電路后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至某一位置，此時電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的功率是0.44瓦．為了測定小燈泡的額定功率，此時應將滑動變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動．
（3）小明想在上述實驗的基礎上，進一步研究“電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”，于是就多次移動滑動變阻器的滑片，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比．請指出他的實驗方法的不合理之處燈絲電阻會隨溫度的變化而變化，無法控制燈絲電阻不變．

Answer 1

分析 （1）測燈泡功率中，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，所以變阻器應串聯(lián)入電路中；閉合開關前，滑片處于連入阻值最大處；發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電路可能存在斷路，再由電壓表的示數(shù)為3V判斷故障；
（2）由圖乙讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)P=UI計算此時燈泡的功率；根據(jù)燈泡的實際電壓，確定使燈泡正常發(fā)光的滑動變阻器的調(diào)節(jié)辦法；
（3）研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”時，應控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化

解答 解：
（1）測燈泡功率中，利用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，所以滑動變阻器應一上一下串聯(lián)入電路中，由圖可知，E應與變阻器的C或D接線柱相連；
閉合開關就發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光很亮，說明閉合開關前沒有將滑片移至阻值最大處；
發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電路可能存在斷路，由電壓表的示數(shù)為3V，說明電壓表到電源兩極沒有斷路，所以故障是小燈泡斷路了．故選B；
（2）由圖乙電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，示數(shù)為2.2V，燈泡的功率為P=UI=2.2V×0.2A=0.44W；
為測定小燈泡的額定功率，需要增大燈泡兩端電壓，應減小滑動變阻器電壓，根據(jù)分壓原理應將滑動變阻器電阻減小，由圖甲可知，滑片應向左移動；
（3）燈泡的電阻與溫度有關，研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”時，無法控制小燈泡電阻不變，故得不出電流與電壓成正比的結論．
故答案為：（1）C或D；滑動變阻器接了上面兩個接線柱或未將滑片移至最大阻值處；B；（2）0.44；左；（3）燈絲電阻會隨溫度的變化而變化，無法控制燈絲電阻不變．

點評 本題考查了實物圖的連接、電路故障的判斷、電壓表的讀數(shù)以及電功率的簡單計算，關鍵是知道探究電流與電壓關系時應控制電阻的阻值不變和知道燈泡的電阻與溫度有關．