Question

4．小明在做“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時，所用電源電壓為6V，小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）請將圖甲的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉），并在圖乙方框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖；
（2）小明按電路圖連接好實(shí)物后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡瞬間很亮然后熄滅，這時電流表示數(shù)為零，電壓表超過了量程，小明立即斷開開關(guān)．他在操作中的錯誤是閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P沒有處于阻值最大處，造成的后果是使小燈泡兩端的電壓過大，燒壞燈泡；
（3）小明糾正了錯誤，更換了必要的元件后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．閉合開關(guān)，移動滑動變阻器滑片P到某一位置時，電壓表的示數(shù)如圖丙，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（A/B）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）小明選用的電流表的量程是0～0.6A，在整理數(shù)據(jù)計算功率時發(fā)現(xiàn)其中一組電流是1A，經(jīng)分析原來是看錯量程了，正確的應(yīng)是0.2A；
（5）小明記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丁所示的圖象．根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．該圖象不是直線，主要原因是燈絲電阻隨溫度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）圖甲中還未連入的元件有電壓表和滑動變阻器，電壓表應(yīng)并聯(lián)到定值電阻兩端，滑動變阻器按照“一上一下”連入電路．根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖；
（2）為保護(hù)電路，①連接電路時開關(guān)要斷開，②滑動變阻器的滑片要調(diào)到使連入電阻最大的位置；
（3）根據(jù)圖乙讀出電壓表的示數(shù)，若要增大燈泡兩端的電壓，則需減小滑動變阻器的阻值，直到電壓表的示數(shù)等于燈的額定電壓；
（4）電流表有0～3A量程和0～0.6A量程，指針位置相同時，按照0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程讀數(shù)的5倍；
（5）從圖象上找到額定電壓對應(yīng)的點(diǎn)，讀出對應(yīng)的電流，利用P=UI計算額定功率．
該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，是因?yàn)殡娮璐笮∨c溫度有關(guān)．

解答 解：
（1）電壓表與電阻R并聯(lián)，滑動變阻器一上一下串聯(lián)接入電路，實(shí)物圖連接如圖：
；
電路圖所圖：
；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡瞬間很亮然后熄滅，這時電流表示數(shù)為零，電壓表超過了量程，說明小燈泡被燒壞，原因是閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P沒有處于阻值最大處，這樣造成的后果是使小燈泡兩端的電壓過大，燒壞燈泡；
 （3）由圖丙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，低于額定電壓，要測燈泡的額定電功率，需減小滑動變阻器的阻值，將滑片向B端滑動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）按照0～3A量程讀數(shù)為1A，根據(jù)指針位置相同時，按照0～3A量程的讀數(shù)是0～0.6A量程讀數(shù)的5倍，所以正確讀數(shù)為0.2A．
（5）由圖象知，當(dāng)燈的電壓是2.5V時，對應(yīng)的電流值為0.2A，額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的增大而升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）如圖所示；
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P沒有處于阻值最大處；使小燈泡兩端的電壓過大，燒壞燈泡；
（3）B；2.5；
（4）0.2；
（5）0.5；燈絲電阻隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評 本題為測定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物圖的連接、電路圖的畫法、電路故障分析、圖象的分析等．注意：電壓表和電流表都有兩個量程，學(xué)生用的電壓表和電流表，指針位置相同時，按照大量程的讀數(shù)是小量程讀數(shù)的5倍．