Question

【題目】現(xiàn)有一標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡，小亮設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量其不同電壓下的電功率．

（1）正確連接電路，閉合開(kāi)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)生這種現(xiàn)象的原因是_____．

（2）排除故障，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，如圖甲所示是某次實(shí)驗(yàn)電流表的示數(shù)為_____A．最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出I﹣U圖象，如圖乙所示，根據(jù)圖象求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為_____W．

（3）通過(guò)分析I﹣U圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是_____．

（4）利用所給器材，該實(shí)驗(yàn)裝置_____（選填“能”或“不能”）用來(lái)驗(yàn)證歐姆定律中電流與電壓的關(guān)系．

（5）完成上述實(shí)驗(yàn)后，小亮又重新設(shè)計(jì)了電路，如圖丙所示，測(cè)量另一個(gè)小燈泡的額定功率，這個(gè)小燈泡正常工作的電流為I1．請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)步驟（已知電源電壓為U）．

①只閉合開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為_____；

②只閉合開(kāi)關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，_____使電流表示數(shù)為I1；再將滑動(dòng)變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2；

③則小燈泡的額定功率表達(dá)式為P額＝_____．

Answer 1

【答案】燈泡斷路 0.1 0.625 燈絲電阻受溫度影響 不能 I1 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片

【解析】

(1)[1]電流表指針幾乎不動(dòng)，可能是斷路了；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源的兩極連接的電路是通路，所以故障的原因可能是燈泡斷路了；

(2)[2]由題圖甲可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，其示數(shù)為0.1A．電流表此時(shí)的讀數(shù)為0.1A；

[3]由題圖乙可得，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電路中的電流為0.25A，所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率為：

(3)[4]過(guò)分析I﹣U圖象，發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨電壓升高逐漸變大，其原因是燈絲電阻受溫度影響，溫度越高，燈絲電阻越大；

(4)[5]探究電流與電壓的關(guān)系，需要保持電阻不變，而燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，所以該實(shí)驗(yàn)裝置不能用來(lái)驗(yàn)證歐姆定律中電流與電壓的關(guān)系；

(5)分析實(shí)驗(yàn)的原理可以得出其具體的步驟為：

①[6]只閉合開(kāi)關(guān)S1，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使電流表示數(shù)為I1（此時(shí)小燈泡正常工作）；

②[7]只閉合開(kāi)關(guān)S2，保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片使電流表示數(shù)為I1；再將變阻器R2的滑片調(diào)到最左端，讀出電流表的示數(shù)為I2；

③[8]在步驟①②中，電路中的電流均為I1時(shí)，變阻器R2接入電路的阻值不變，則根據(jù)等效替代法可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻與此時(shí)變阻器R1的電阻相同，即：

小燈泡的額定功率：