Question

13．如圖所示，在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．）

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A （選填“A”或“B”）端．
（2）用筆畫線代替導(dǎo)線，連接完整如圖甲所示的實物電路．
（3）閉合開關(guān)，移動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路 （寫一種即可）．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)、移動滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為2.2 V；要獲得小燈泡額定功率的數(shù)據(jù)，滑片P應(yīng)向B （選填“A”或“B”）端移動．
（5）改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是10Ω；燈泡的額定功率是0.5W．
（6）由圖丙圖象可知，小燈泡燈絲電阻是不斷變化的，可能的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而變大．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，變阻器滑片置于阻值最大處．
（2）根據(jù)燈正常工作時的電流確定電流表量程，電流表串聯(lián)在電路中；
（3）燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路，燈泡斷路時，電路斷路，電路中沒有電流，電流表無示數(shù)，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓；
燈泡短路時，電路總電阻減小，電路電流增大，電流表示數(shù)增大，電壓表測量導(dǎo)線電壓，示數(shù)為0．
燈泡以外的地方斷路，整個電路都處于斷開狀態(tài)，燈泡不亮，電壓表和電流表都沒有示數(shù)．
（4）電壓表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個大格和每一個小格各代表多少；根據(jù)分壓原理確定變阻器滑片移動的方向；
（5）由圖象得到燈泡在1.5V時的電流，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$，根據(jù)P=UI計算電功率；
（6）導(dǎo)體電阻與溫度有關(guān)：一般地，溫度越高，電阻越大．

解答 解：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導(dǎo)線，電路接通，損壞元件；
滑動變阻器滑片置于阻值最大處，應(yīng)移至A端；
（2）燈泡電流大約為：I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)測燈泡電流，電路連接如下：

（3）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表與電源連通，燈泡斷路．
（4）電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.2V，電壓表測燈泡電壓，要使燈泡在額定電壓2.5V時工作，要減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，就要減小變阻器連入電路中的電阻，即滑片向B端移動．
（5）由圖象知，燈泡在1.5V時的電流為0.15A，
所以燈泡電阻為R′=$\frac{U′}{I′}=\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω，
燈泡在2.5V時的電流為0.2A，
所以燈泡額定功率為P=UI_額=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）由圖丙圖象可知，小燈泡燈絲電阻是不斷變化的，原因是燈絲電阻隨溫度升高而增大．
故答案為：（1）斷開；A；
（2）實物連接如上圖所示；
（3）燈泡斷路；
（4）2.2；B；
（5）10；0.5；
（6）燈絲電阻隨溫度升高而增大

點評 本題測定小燈泡電功率，考查電路的連接、常見現(xiàn)象的分析與判斷、操作過程、電功率的計算、影響電阻大小的因素等知識，綜合性較強(qiáng)．