Question

18．在“測定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”的實驗中．
（1）如圖甲所示，電路連接尚未完成，E應與滑動變阻器的C或D接線柱相連接．完成連接后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡很亮，說明存在操作上的錯誤是滑動變阻器接了上面兩個接線柱或未將滑片移至最大阻值處．若閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數為零，電壓表的示數為3V，產生此故障的原因可能是下列情況中的B（填寫序號）

A．小燈泡短路
B．小燈泡的燈絲斷了
C．電壓表的正、負接線柱反接
D．變阻器滑片接觸不良
（2）小明在正確連接電路后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片至某一位置，此時電流表的示數為0.2A，電壓表示數如圖乙所示，則小燈泡的功率是0.44瓦．為了測定小燈泡的額定功率，此時應將滑動變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動．
（3）在額定功率測量剛剛完成時，小明不慎將小燈泡玻璃打碎了（燈絲未斷），其他都未變動，小明再次合上開關，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數卻比2.5V小，電流表示數變大，就此現(xiàn)象提出一個猜想：燈絲電阻可能隨溫度降低而變�。�
（4）小明想在上述實驗的基礎上，進一步研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”，于是就多次移動滑動變阻器的滑片，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數據，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比，請指出他的實驗方法的不合理之處無法控制小燈泡電阻不變．

Answer 1

分析 （1）測燈泡功率中，利用滑動變阻器調節(jié)燈泡兩端的電壓，所以變阻器應串聯(lián)入電路中；
根據閉合開關后燈泡發(fā)光的亮度來判斷電路問題；
發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數為零，電路可能存在斷路，再由電壓表的示數為3V判斷故障；
（2）由圖乙讀出電壓表示數，根據P=UI計算此時燈泡的功率；根據燈泡的實際電壓，確定使燈泡正常發(fā)光的滑動變阻器的調節(jié)辦法；
（3）小燈泡玻璃打碎了，電流表示數變大，其他都未變動，所以電路的電阻變�。畯挠绊戨娮璐笮〉囊蛩厝胧郑�因為燈絲未受損，燈絲的材料、長度、橫截面積不變化，考慮是導體溫度的影響；
（4）研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”時，應控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化．

解答 解：（1）測燈泡功率中，利用滑動變阻器調節(jié)燈泡兩端的電壓，所以變阻器應一上一下串聯(lián)入電路中，由圖E應與變阻器的C或D接線柱相連；
閉合開關就發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光很亮，說明此時電路中的電阻較小，可能滑動變阻器接了上面兩個接線柱或未將滑片移至最大阻值處；
發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數為零，電路可能存在斷路，由電壓表的示數為3V，說明電壓表到電源兩極沒有斷路，所以故障是小燈泡斷路了．故選B；
（2）由圖乙電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，示數為2.2V，燈泡的功率為P=UI=2.2V×0.2A=0.44W；
為測定小燈泡的額定功率，需要增大燈泡兩端電壓，應減小滑動變阻器電壓，根據分壓原理應將滑動變阻器電阻減小，由圖甲滑片應向左移動；
（3）因為燈絲電阻隨溫度的升高而增大，將小燈泡玻璃打碎了（燈絲未斷），燈絲的溫度較低，燈泡電阻較小，所以會出現(xiàn)電壓表變小，電流表變大的現(xiàn)象；
（4）燈泡的電阻與溫度有關，研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關系”時，無法控制小燈泡電阻不變，故得不出電流與電壓成正比的結論．
故答案為：（1）C或D；滑動變阻器接了上面兩個接線柱或未將滑片移至最大阻值處；B；（2）0.44；左；（3）燈絲電阻可能隨溫度降低而變小；（4）無法控制小燈泡電阻不變．

點評 本題考查了實物圖的連接、電路故障的判斷、電壓表的讀數以及電功率的簡單計算，關鍵是知道探究電流與電壓關系時應控制電阻的阻值不變和知道燈泡的電阻與溫度有關．