Question

12．在測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）電功率的實(shí)驗(yàn)中，老師給小明提供了以下器材：電流表（0-0.6A　　0-3A）、電壓表（0-3V　　0-15V）、開關(guān)、電源電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干．

請(qǐng)解答下列問(wèn)題：
（1）小明根據(jù)如圖甲所示的電路圖進(jìn)行電路的連接（見如圖乙）但沒(méi)有完成連接，請(qǐng)你用鉛筆畫線代替導(dǎo)線完成電路的連接．（要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度逐漸變亮）．
（2）小明將檢查無(wú)誤后開始實(shí)驗(yàn)，當(dāng)滑片向右移動(dòng)至某一位置，小燈泡發(fā)光，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)見如圖丙，則小燈泡兩端的電壓是1.5V，此時(shí)小燈泡實(shí)際消耗的功率為0.3W．
（3）繼續(xù)向右移動(dòng)滑片，小明發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的示數(shù)都在增大，小燈泡的亮度在逐漸變亮．小明利用多次測(cè)量所記錄的數(shù)據(jù)畫出了通過(guò)小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象（見如圖�。�，分析圖線上各點(diǎn)的數(shù)據(jù)可以求得小燈泡的額定功率是0.625W．小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω．
（4）小明綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到了以下發(fā)現(xiàn)，其中不正確的是A．
A．在滑片向右移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓在逐漸增大
B．通過(guò)小燈泡的電流隨著小燈泡兩端的電壓的增大而增大
C．小燈泡的亮度由實(shí)際消耗的功率決定，燈泡消耗的功率越大就越亮
D．燈絲的電阻隨著它的亮度的增加而增大，說(shuō)明燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，小燈泡的亮度逐漸變亮，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，故將滑動(dòng)變阻器的右下接線柱接入電路；
（2）根據(jù)電壓表和電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表和電流表的示數(shù)，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；
（3）燈泡在額定電壓下的功率即為額定功率，所以從圖丁中得出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)通過(guò)的電流，再根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）A、根據(jù)滑片移動(dòng)的方向確定滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)分析滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化；
B、根據(jù)圖丁分析燈泡兩端電壓與通過(guò)電流的關(guān)系；
C、實(shí)際功率決定了燈泡的明暗；
D、燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）使滑動(dòng)變阻器的右下接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）根據(jù)圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A；
電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為1.5V；
燈泡的實(shí)際功率：P=UI=1.5V×0.2A=0.3W；
（3）根據(jù)圖丁可知，燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)的電流為0.25A，故燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
由I=$\frac{U}{R}$可知，燈絲的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；
（5）A．根據(jù)圖乙可知，當(dāng)滑片向右移動(dòng)的過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，由于串聯(lián)電路起分壓作用，因此滑動(dòng)變阻器兩端的電壓在逐漸減小，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖丁可知，通過(guò)小燈泡的電流隨著小燈泡兩端的電壓的增大而增大，故B正確；
C．小燈泡的亮度由實(shí)際消耗的功率決定，燈泡消耗的功率越大就越亮，說(shuō)法正確；
D．當(dāng)小燈泡的亮度增加時(shí)，燈絲的溫度升高，所以燈絲的電阻變大，故D正確．
故答案為：（2）1.5；0.3；（3）0.625；7.5；（4）A．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器的連接，同時(shí)考查了電流表、電壓表的讀數(shù)及電功率的計(jì)算，同時(shí)考查了對(duì)圖象的分析及燈絲電阻與溫度的關(guān)系．