Question

18．在測量標有額定電壓為2.5V的某小燈泡電功率實驗中，選用的電源電壓為4.5V且保持不變，圖乙是未連接完整的實驗電路．

（1）請你用筆畫線代替導線，根據圖甲的電路圖完成圖乙的實物圖連接．
（2）實驗前，應先將變阻器的滑片P置于a（選填“a”或“b”）端．
（3）按圖甲連接電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發(fā)現電壓表無示數，電流表有示數，經檢查線路接觸良好，各電表完好，其原因可能是燈泡斷路．
（4）排除故障后，閉合開關，緩慢移動滑動變阻器的滑片P，當電流表的示數如圖丙所示時，其示數為0.12A．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，如表所示．由表可知，隨著電壓的變大，小燈泡消耗的功率變大（填“變大”、“不變”或“變小”）．當小燈泡正常工作時，其功率為1.4W．

數據序號	1	2	3	4	5	6	7
發(fā)光情況	不發(fā)光	不發(fā)光	微光	較暗	不很亮	較亮	明亮
電壓U/V	0.1	0.5	0.9	1.3	1.7	2.1	2.5
電流I/A	0.10	0.32	0.38	0.42	0.48	0.52	0.56

（6）根據表中數據，請在圖丁中畫出U～I關系圖象．
（7）根據表中的數據，畫出的圖象是曲線（選填“直線”或“曲線”），原因是不同電壓下，燈絲的電阻隨溫度的升高而變大（填“變大”、“不變”或“變小”）．
（8）某小組所連接的電路，在實驗過程中發(fā)現：當電壓表示數逐漸變大時，小燈泡反而逐漸變暗，經檢查電路各元件完好，產生這一現象的原因是：電壓表并聯在滑動變阻器兩端．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器的正確連接方式是：“一上一下”；
（2）為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應位于最大阻值處；
（3）電流表無示數，說明電路斷路，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變說明和電壓表并聯的燈泡斷路；
（4）電流表讀數時，先要認清分度值，根據指針位置讀出示數；
（5）由表格中數據判斷電功率與電壓的關系；根據額定電壓和正常工作時電流求得額定功率；
（6）應用描點法作圖，根據表中數據，在坐標系中描出相應的點，然后作出U-I圖象；
（7）通過觀察小燈泡的電流隨電壓變化的曲線，看出燈絲的電阻是變化的，原因是當燈兩端的電壓增大時，實際功率增大，亮度增加，溫度升高，改變了燈絲的電阻；
（8）在調節(jié)滑動變阻器時，燈泡逐漸變亮（電路中電流變大），而電壓表的示數變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動變阻器并聯了．

解答 解：（1）滑動變阻器應“一上一下”串聯在電路中，且由電路圖可知，當滑片向右移動時，滑動變阻器的阻值增大，故所使用的下接線柱為a；如圖所示：

（2）為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應位于最大阻值處，由圖可知滑動變阻器的滑片應位于B端時阻值最大，位于a端時阻值最��；
（3）電流表無示數，說明電路斷路，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變說明和電壓表并聯的燈泡處斷路（或燈絲斷了）；
（4）由圖乙知，電流表的量程應為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.12A；
（5）由表格中數據知，燈泡中電流隨兩端實際電壓的增大而增大，由P=UI，分析可知，隨著電壓的增大，小燈泡消耗的功率增大；當U=2.5V時，I=0.56A，則其功率P=UI=2.5V×0.56A=1.4W；
（6）根據表中實驗數據在坐標紙上描出各數據所對應的點，然后作出U-I圖象；

（7）由圖可以看出，圖象為曲線，結合歐姆定律可看出，不同電壓下，燈絲的電阻隨溫度的升高而小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大．
（8）在移動滑片時，燈泡逐漸變亮（燈兩端的電壓增大），而電壓表的示數變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動變阻器并聯了．
故答案為：（1）見上圖；（2）a；（3）燈泡短路；（4）0.12；（5）變大；1.4；（6）見上圖；（7）曲線；變大；（8）電壓表并聯在滑動變阻器兩端．

點評 此題是測量“小燈泡電阻和電功率”的實驗，考查了電壓表的連接、電流表的讀數、電功率和電阻的計算，還考查了電路故障的分析及描點法圖象的畫法，并涉及到了燈絲電阻和溫度的關系，考查的很全面．