Question

13．在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗時，所用器材有：電動勢為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線，要求能測出盡可能多組數(shù)據(jù)．如圖甲是沒有連接完成的實物電路．（已連接好的導(dǎo)線有a、b、c、d、e、f六根）

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物電路連接完整；
（2）連好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則故障的原因是燈泡損壞（各導(dǎo)線均完好）
（3）排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動（選填“左”或“右”）
（4）通過移動滑片P，分別記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖乙所示的U-I圖線，根據(jù)U-I圖線提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W
（5）現(xiàn)將該燈泡接入如圖丙所示的電路，電源電勢E=3V，內(nèi)阻不計，定值電阻R=10Ω，此時燈泡的實際功率為0.225W．

Answer 1

分析 （1）要“描繪小燈泡的伏安特性曲線”則滑動變阻器要采用分壓接法；從而可以連好電路圖；
（2）電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則說明出現(xiàn)斷路，而電壓表有示數(shù)，則說明電壓表兩側(cè)的電路完好無損；
（3）分壓接法中要增大小燈泡兩端的電壓，則要增大與小燈泡并聯(lián)的部分電阻；
（4）根據(jù)圖象直接得出額定電壓所對應(yīng)的電流從而算出小燈泡的額定功率；
（5）在燈泡伏安特性曲線圖中作出電源的伏安特性曲線，兩圖象的交點為燈泡的工作點，則可知電壓和電流；由P=UI可求得實際功率、

解答 解：（1）要“描繪小燈泡的伏安特性曲線”則電壓要從0開始連續(xù)可調(diào)，故滑動變阻器要采用分壓接法，由于小燈泡為小電阻故電流表要采用外接法，實物圖連接如圖所示；
（2）電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則說明出現(xiàn)斷路，而電壓表有示數(shù)，說明電壓表能和電源連接；故只能是與電壓表并聯(lián)的燈泡損壞；
（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，而此時電壓表的示數(shù)為2.2V，故要增大小燈泡兩端的電壓，則應(yīng)該增大滑片P和左端之間的電阻，故應(yīng)將滑片P向右端滑動；
（4）由圖可知當小燈泡兩端的電壓為小燈泡的額定電壓2.5V時，電流表的示數(shù)為0.2A，故小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5×0.2=0.5W；
（5）將定值電阻等效為電源內(nèi)阻，則相當于燈泡接在電動勢為3V，內(nèi)阻為10Ω的電源兩端，在U-I圖中作出電源的伏安特性曲線，則兩圖象的交點為燈泡的實際工作點；由圖可知，電壓為1.5V，電流為0.15A；則功率為：P=1.5×0.15=0.225W；

故答案為：（1）連線如圖；（2）燈泡損壞；（3）右；（4）0.5；（5）0.225．

點評 本題考查了故障的分析、電流表、滑動變阻器的連接，實物圖的連接，功率的計算，圖象的理解和運用等內(nèi)容，綜合性較大；但只要能明確實驗原理，根據(jù)題意逐個小題進行分析，能正確應(yīng)用圖象分析問題，此題可以順利解決．