Question

14．在“測(cè)小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)”中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V．
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲所示的實(shí)物電路連接完整（要求不得交叉）．
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，則故障的原因是小燈泡斷路（選填“短路”或“斷路”）．
（3）故障排除后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時(shí)小燈泡的功率為0.48W．若是小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)將滑片向左（選填“左”或“右”）端移動(dòng)；
（4）若將圖甲中小燈泡換成定值電阻，其他元件不變，還可探究的實(shí)驗(yàn)是B
A．探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系   B．探究電流與電壓的關(guān)系 
C．探究電流與電阻的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表的量程，燈泡滑動(dòng)變阻器、電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)；
（2）電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路故障為斷路，電壓表示數(shù)不為零，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連；
（3）由圖乙確定電流表量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)，由電功率公式P=UI求出燈泡的功率；要想使燈泡正常發(fā)光，燈泡兩端的電壓要增大，則燈泡電流要增大，電路電阻要變�。�
（4）完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)各需要什么器材，各需要控制什么，需要改變什么，分析本實(shí)驗(yàn)器材是否能滿足實(shí)驗(yàn)要求．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（2）燈泡L開(kāi)路，電流表示數(shù)為零，電壓表的兩個(gè)接線柱能與電源相通，即電壓表示數(shù)不為零，則故障的原因是小燈泡斷路；
（3）由圖乙知，電流表的量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.32A，
則燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=1.5V×0.32A=0.48W；
若使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)該使燈泡兩端的電壓增大到2.5V，則電路中的電流也要相應(yīng)地增大，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的電阻應(yīng)減小，因此滑片應(yīng)向左端移動(dòng)；
（4）A、根據(jù)Q=I²Rt，探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，控制電流和通電時(shí)間不變，只有一個(gè)定值電阻，不能改變電阻，無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)器材不能完成；
B、探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，控制電阻不變，通過(guò)滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓，來(lái)探究電流與電壓的關(guān)系．本實(shí)驗(yàn)器材能完成；
C、探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，保證電壓一定，改變電阻大小，只有一個(gè)定值電阻，不能改變電阻，無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)器材不能完成．故還可探究B．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）斷路；（3）0.48；左；（4）B．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及到實(shí)物圖的連接，滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表的使用，故障問(wèn)題分析，電流表的讀數(shù)，功率的計(jì)算，焦耳定律，電流跟電壓、電阻的關(guān)系等，涉及到的知識(shí)很廣，難度很大．