Question

3．某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)．被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A  0～3A）、電壓表（0～3V  0～15V）、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干，滑動變阻器三只：R₁（5Ω  0.5A）、R₂（50Ω  0.5A）、R₃（500Ω  1A）．同學(xué)們設(shè)計的電路如圖甲所示：

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實(shí)物電路連接完整．
（2）最合適的滑動變阻器應(yīng)選用R₂（選填“R₁”、“R₂”、“R₃”）
（3）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖丙所示，則接下來的操作是把指針調(diào)至零刻線（調(diào)零）．
（4）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，同學(xué)們畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丁），根據(jù)圖象提供的信息，算出小燈泡的額定功率為0.625W，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大（選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）求出燈正常發(fā)光時的電流大小確定電流表量程，變阻器按一下一上接入電路中；
（2）選擇滑動變阻器的規(guī)格，要從電路需要滑動變阻器的最大電阻和電路通過的最大電流考慮：
滑動變阻器的最大阻值要稍大于電路需要滑動變阻器的最大阻值．
滑動變阻器允許通過的最大電流大于電路最大電流．
（3）實(shí)驗(yàn)前，要看電表的指針是否指零刻度，不在零刻度要進(jìn)行調(diào)零．
（4）在圖象上找到燈泡2.5V下的電流，根據(jù)P=UI計算額定功率．
燈絲的電阻受溫度影響很大，隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）燈泡正常工作時電流為I_L=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，變阻器按一下一上接入電路中，如下所示：


（2）測定燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得，燈泡正常工作時，
滑動變阻器電壓為：U'=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動變阻器電阻為：R'=$\frac{U′}{{I}_{L}}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω．
滑動變阻器最大電阻稍大于電路需要的滑動變阻器電阻，“5Ω 0.5A”電阻太小，“500Ω 1A”電阻太大．“50Ω 0.5A”的滑動變阻器電阻和電流都合適．
（3）實(shí)驗(yàn)前，電流表指針沒有在零刻度，需要調(diào)零．
（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，在圖象中查得，燈泡在2.5V下的電流為0.25A，
所以P_額=U_額I_額=2.5V×0.25A=0.625W．
燈絲的電壓增大，溫度升高，電阻增大．
故答案為：
（1）如上圖；
（2）R₂
（3）把指針調(diào)至零刻線（調(diào)零）；
（4）0.625；  增大．

點(diǎn)評 本題測定小燈泡功率，考查電路的連接、器材的選擇、電流表的使用、額定功率的計算及影響電阻大小的因素，為中考的熱點(diǎn)問題．