Question

20．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動變阻器上標有“10Ω  1A”的字樣．

（1）圖甲是沒有連接完的電路，請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整
（2）連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變．經(jīng)檢查電路連接無誤，且導線無接觸不良之處，產(chǎn)生這種故障原因是燈泡處斷路．
（3）故障排除后，再次閉合開關測量小燈泡的額定功率，但是發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為1V，此時應將滑動變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）滑動，直到電壓表的示數(shù)為2.5V為止，此時電流表讀數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）根據(jù)測得的幾組數(shù)據(jù)做出了圖丙所示的U-I圖象，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成（選填“成”或“不成”）正比，原因是燈絲電阻隨溫度而變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變說明和電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，燈泡兩端電壓由1V增大到2.5V時，電路中的電流要增大，需要減小電路電阻即減小滑動變阻器的電阻；根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）由圖象可知，通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，原因是燈泡的電阻隨溫度的變化而發(fā)生改變，由圖象可知通過燈泡的電流隨兩端電壓的變化，根據(jù)P=UI可知實際功率的變化．

解答 解：
（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)；
滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，如下圖所示：

（2）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變說明和電壓表并聯(lián)的燈泡處斷路（或燈絲斷了）；
（3）要測燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓為2.5V，即電壓表的示數(shù)為2.5V，
使電壓表的示數(shù)由1V增大到2.5V時，應增大電路中的電流，減小電路中的總電阻，即滑動變阻器電阻減小，滑片向左端移動；
電流表選擇0～0.6A量程，分度值為0.2A，所以電流表的示數(shù)為0.3A，
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由圖象可知，通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，原因是燈絲電阻隨溫度而變化；
故答案為：（1）如上圖所示；（2）燈泡斷路；（3）左；2.5V；0.75；（4）不成；燈絲電阻隨溫度而變化．

點評 本題考查了實物圖的連接、電壓表量程的選擇和連接、滑動變阻器的使用和連接、電路故障的判斷、電流表的讀數(shù)、功率的計算等，關鍵是知道燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化，總體難度不大，屬于常見題型．