Question

【題目】下列如圖中甲是某實驗小組探究小燈泡功率所用的器材，已知小燈泡的額定電壓為2.5V。

(1)請你用筆畫線代替導線，將甲圖實物連接完整．要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小________，燈泡亮度變亮，連線不能交叉。

(2)電路中使用滑動變阻器的目的是 ____________________________ 。

(3)該組同學連接好電路，將滑片P移到______ 端(選填A或B)，并用開關試觸，檢查無誤后，閉合開關，并調(diào)節(jié)滑片P，雖然兩表示數(shù)能夠發(fā)生變化，但發(fā)現(xiàn)燈泡電壓無法降低到2.5V，其原因可能是________。

(4)該組同學閉合開關移動滑片時，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是 _______________，此時電壓表的示數(shù)是________V(電源為兩節(jié)新干電池)。

(5)解決問題后，在實驗過程中記錄同學不小心漏填了一個電壓的數(shù)據(jù)如圖乙所示，請你讀出該電壓值填入表中的空格處__________。

(6)從表中數(shù)據(jù)可算出該燈泡的額定功率是 ____________W。

(7)細心的同學觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，雖然是同一燈泡，但燈泡中的電流與其兩端的電壓并不成正比，請你分析其原因是 _____________________________。

（8）完成上述實驗后，小明進行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢，經(jīng)過思考，他用了一個已知阻值為R0的電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現(xiàn)有的實驗器材，設計了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率，請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，移動滑片，使電流表的示數(shù)為_______；

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數(shù)I；

③燈泡額定功率的表達式為P額=____________．（用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】 見解析所示 保護電路 B 滑動變阻器阻值小 小燈泡斷路 3V 1.7 0.625 燈絲電阻隨溫度升高而變大 2.5V/R0 2.5V（I-2.5V/R0）

【解析】解答：(1)因滑動變阻器、電流表與燈泡串聯(lián)，從電源的正極沿電流的方向，先根據(jù)滑動變阻器“一上一下”的原則，由于滑動變阻器的滑片向右移，燈泡的亮度變亮，則應該將下面右邊的B接線柱接入電路，如圖：

(2)滑動變阻器連入電路的電阻最大，電路電流最小，起保護電路作用，同時在實驗過程中便于改變燈泡兩端的電壓。(3)閉合開關前，滑片處于最大阻值處，滑動變阻器接入右半段，滑片處于最左端，即A端。實驗過程中，移動滑動變阻器滑片，改變燈泡兩端的電壓，完成多次實驗；若燈泡電壓無法降低到2.5V，即此時變阻器分擔的電壓過小；根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用可知：電源電壓太高(滑動變阻器最大電阻值太小).

(4)閉合開關移動滑片時，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數(shù)為0，而電壓表有示數(shù)，那么發(fā)生的故障是小燈泡斷路電壓表串聯(lián)在了電路中此時電壓表的示數(shù)是3V(電源為兩節(jié)新干電池)。(4)根據(jù)兩接線柱可以判斷電壓表使用的是03V的量程，分度值為0.1V，故讀數(shù)為1.7V.(6)從表中可以看出電壓達到2.5V時，通過小燈泡的電流為0.25A；則小燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝2.5V×0.25A＝0.625W，(7)當通過燈絲的電流增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大；所以燈泡的電阻是與通過燈絲的溫度有關的，且燈絲電阻隨溫度變化而變化。

(8)①閉合開關S1,將S2撥到觸點“1”,此時電流表測定值電阻電流,要使燈泡正常發(fā)光,燈泡兩端電壓應為額定電壓2.5V,此時定值電阻兩端電壓也是2.5V,要移動滑片,使電流表的示數(shù)為I＝；②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數(shù)I；

③燈泡額定功率的表達式為P額＝U額I額＝2.5V×(I).