Question

小豪在“測(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)申，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．
（1）如圖1所示是他連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的導(dǎo)線．
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的原因是

 

．
（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖2所示的U-I圖象，計(jì)算出小燈泡的額定功率是

 

W，請(qǐng)你將小燈泡正常工作時(shí)的電流在如圖3的電流表中標(biāo)出．

（4）根據(jù)圖象可判斷小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸

 

，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）實(shí)物連接圖中找錯(cuò)誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱的接入方法上考慮．
從滑動(dòng)變阻器接線柱的選擇考慮．
（2）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時(shí)，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)量電源電壓；
燈泡短路時(shí)，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
燈泡以外的地方斷路，整個(gè)電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（3）在圖象上找出燈泡在2.5V時(shí)的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算功率．
確定電流表的量程，認(rèn)清每大格和每小格代表的示數(shù)，在電流表上標(biāo)出電流值．
（4）根據(jù)R=

U

I

計(jì)算燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時(shí)的電阻，判斷燈泡電阻隨電壓變化規(guī)律．
根據(jù)電阻大小的影響因素，分析電阻變化的原因．

解答：解：（1）經(jīng)分析，滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)錯(cuò)誤．
如果電流從電流表出來，先經(jīng)過燈泡，再滑動(dòng)變阻器，到電源的負(fù)極．只移動(dòng)一根導(dǎo)線的情況下，會(huì)造成電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓．
如果電流從電流表出來，先經(jīng)過滑動(dòng)變阻器，再經(jīng)燈泡到電源的負(fù)極，只改變一根導(dǎo)線，電壓表測(cè)燈泡電壓，符合題意．如圖．
 
（2）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，燈泡中無電流，電壓表有示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中測(cè)電源電壓．
（3）由圖象知，燈泡在2.5V時(shí)的電流為0.25A．
所以，P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，所以電流為0.25A時(shí)，指針如圖．
 
（4）由圖象知，燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時(shí)的電流分別為0.07A、0.18A、0.25A．
根據(jù)R=

U

I

得燈泡在0.5V、1.5V、2.5V時(shí)的電阻分別為7.1Ω、8.3Ω、10Ω．
可見燈泡電壓增大，電阻增大．
實(shí)驗(yàn)時(shí)，燈絲長(zhǎng)度、橫截面積、材料不同，電壓增大，電流增大，溫度升高，燈絲電阻增大．
故答案為：（1）如實(shí)物圖；（2）燈泡斷路；（3）0.625；如電流表表盤；（4）增大；燈泡的電阻隨溫度升高而變大．

點(diǎn)評(píng)：（1）對(duì)于從給定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖象總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有的根據(jù)數(shù)據(jù)直接總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有的通過計(jì)算得出結(jié)論，這是解決信息給予題的一種方法．
（2）在實(shí)物圖中找出錯(cuò)誤之處，對(duì)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用逐條分析，防止遺漏錯(cuò)誤．