Question

19．某初中物理實驗小組的同學想知道小燈泡的亮暗程度與什么因素有關．于是他們找來額定電壓是2.5V，電阻約10Ω的小燈泡，接在電源電壓恒為6V的電路中，按照圖1所示的電路開始探究：

（1）請你用筆畫線代替導線，根據(jù)圖1所示的電路圖，將圖2所示的實物圖連接完整．
（2）同學們按圖正確連接好電路后，閉合開關發(fā)現(xiàn)，小燈泡不亮，電壓表、電流表指針有微小偏轉，出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是滑動變阻器接入電路中的阻值最大．
（3）當電壓表示數(shù)為2V時，電流表示數(shù)如圖3所示，請完成下表所示的實驗表格；要使燈泡正常發(fā)光應向A（填“A”或“B”）移動滑動變阻器滑片，小燈泡的額定功率是0.6W．
（4）上表為實驗小組的同學們測得的四次實驗數(shù)據(jù)，在四次實驗中觀察到，燈的亮度是后一次都比前一次亮．結合表中數(shù)據(jù)可以得出：小燈泡實際功率越大，小燈泡越亮．

實驗次數(shù)	1	2	3	4
U/V	1.40	2.00	2.50	2.80
I/A	0.15	0.20	0.24	0.25

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)，根據(jù)燈泡的額定電流確定電流表的量程且串聯(lián)在電路中，滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中；
（2）小燈泡不發(fā)光，電壓表、電流表正常偏轉，說明電路不存在斷路與短路，電路正常；偏角較小，說明電路電阻太大，應調節(jié)滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否正常發(fā)光；
（3）電流表讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)；
燈泡兩端電壓由2V增大到2.5V，燈泡電流要增大，需要減小電路電阻，減小滑動變阻器的電阻，由實物電路確定滑片的移動方向；
由額定電壓和表中數(shù)據(jù)記錄的額定電流，P=UI；
（4）分析表中電壓表和電流表示數(shù)的變化，根據(jù)P=UI分析實際功率的變化，進一步得出實際功率和燈泡亮度之間的關系．

解答 解：（1）由I=$\frac{U}{R}$得，燈泡的額定電流：
I=$\frac{{U}_{額}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，所以電流表量程選用0～0.6A，
應將電流表0.6的接線柱與滑動變阻器的上方其中一個接線柱相連，
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)；如下圖所示：

（2）剛閉合開關時，滑動變阻器接入電路中的阻值最大，電壓表和電流表的指針都正常偏轉，但示數(shù)較小，燈泡不亮，
說明燈泡的實際功率太小，則下一步操作移動滑片，減小滑動變阻器接入電路中的阻值．
（3）由圖2可知，電流表選用的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，根據(jù)圖3電流表指針的位置可以看出，電流表的讀數(shù)為0.20A．
電壓表示數(shù)是2V，要使小燈泡正常發(fā)光，需減小滑動變阻器接入電路的阻值，
由圖2可知，應向A端（或左端）移動滑動變阻器滑片，使燈泡兩端電壓變大，直至電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓2.5V為止．
小燈泡的額定電壓U_額=2.50V，對應的額定電流I_額=0.24A，小燈泡的額定功率：P=UI=2.50V×0.24A=0.6W
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表和電流表的示數(shù)逐漸增大，根據(jù)P=UI可知，小燈泡的實際功率逐漸增大，
燈的亮度是后一次都比前一次亮，故可以得出：小燈泡實際功率越大，小燈泡越亮．
故答案為：（1）見上圖；（2）滑動變阻器接入電路中的阻值最大；（3）0.20；A端；0.6；（4）小燈泡實際功率越大．

點評 本題考查了實物電路的連接、實驗的注意事項、滑動變阻器的調節(jié)、電表讀數(shù)、求燈泡的電阻、燈泡亮度與實際電功率的關系等問題，是一道電學實驗綜合題，也是常考題型，一定要掌握．