Question

16．小宇用圖1的電路圖測(cè)量“小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”，選用的電源電壓為3.0V，小燈泡的額定電壓為2.5V，圖2是未連接完整的實(shí)驗(yàn)電路．

（1）按照電路圖將圖2中的實(shí)物電路元件連接補(bǔ)充完整，要求當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)減小，在連接電路時(shí)，導(dǎo)線不能交叉．
（2）在連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，并將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處，其目的是保護(hù)電路．
（3）閉合開(kāi)關(guān)后，緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片p，當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖3所示時(shí)，其讀數(shù)為1.8V；若要測(cè)得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，滑片P應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動(dòng)．
（4）通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，多次測(cè)量小燈泡兩端的電壓和通過(guò)小燈泡的電流，畫(huà)出了通過(guò)小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的圖象，如圖4所示，在該圖象中發(fā)現(xiàn)電流不與電壓成正比，這是因?yàn)闊艚z的電阻隨溫度的升高而增大．
（5）小宇最后不僅測(cè)出了小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是12.5Ω，還測(cè)出了小燈泡的額定功率是0.5W．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)電流表的示數(shù)減小，
說(shuō)明滑片右移時(shí)接入電路中的電阻變大，即滑動(dòng)變阻器的左下方接線柱必須接入電路中；
（2）為保護(hù)電路，向電路中連接開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)該先將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電路中滑動(dòng)變阻器的作用：閉合開(kāi)關(guān)前滑片處于最大阻值處，保護(hù)電路；
（3）確定電壓表的量程和分度值后讀出電壓表的數(shù)值；要測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，需使小燈泡兩端的電壓等于額定電壓，
根據(jù)串分壓的知識(shí)或歐姆定律判斷滑動(dòng)變阻器阻值的變化，得出滑片移動(dòng)的方向；
（4）圖象不是直線說(shuō)明電壓與電流的比值即電阻是變化的，可以從影響電阻大小的因素進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)圖象確定額定電壓下對(duì)應(yīng)的電流，利用歐姆定律的變形公式R=$\frac{U}{I}$求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；根據(jù)P=UI可求得小燈泡的額定功率．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器按“一上一下”的原則串聯(lián)在電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)減小，
說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與燈泡的右接線柱連接，如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路元件，防止短路的發(fā)生，在連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)．
閉合開(kāi)關(guān)前，滑片處于最大阻值處，電路電阻最大，電流最小，對(duì)電路起保護(hù)作用．
（3）由圖3可知，電壓表選擇的量程是0～3V，分度值是0.1V，所以電壓表示數(shù)為1.8V．
要使燈泡兩端電壓由1.8V增大到2.5V，則電路電流要增大，總電阻減小，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小，所以滑片P應(yīng)向A端移動(dòng)．
（4）由圖4可知，電壓和電流的比值是變化的即燈泡的電阻是變化的，原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過(guò)小燈泡的電流不與其兩端的電壓成正比．
（5）由圖象可知，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓U=2.5V，對(duì)應(yīng)的電流I=0.2A；
由I=$\frac{U}{R}$得，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；
（2）斷開(kāi)；保護(hù)電路；
（3）1.8；A；
（4）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（5）12.5；0.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了連接實(shí)物圖時(shí)的注意問(wèn)題、滑動(dòng)變阻器的使用、電壓表的讀數(shù)、電路故障的判斷、電阻和電功率的計(jì)算等知識(shí)，雖具有一定的綜合性，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，一定要掌握．