Question

如圖2，“測定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)，電源為三節(jié)新的干電池，燈泡額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω．
要求：（1）將電路中未連接部分連接好；
（2）實(shí)驗(yàn)的原理是

 

．
（3）S閉合前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到

 

端，作用是

 

，在實(shí)驗(yàn)過程中滑動(dòng)變阻器的另一個(gè)作用是

 

．
（4）當(dāng)閉合開關(guān)時(shí)，電路中可能出現(xiàn)的不正常的現(xiàn)象（見下表）．

電路中出現(xiàn)的不正常現(xiàn)象			原因
電燈的亮暗	電流表示數(shù)（A）	電壓表示數(shù)（V）
不亮	0	4.5

請(qǐng)你參考下列選項(xiàng)，把表中空白部分補(bǔ)充完整（只填選項(xiàng)代號(hào)）．
A．電路中e、f間斷路     B．電路中e、f間短路
C．滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻太小
（5）故障排除后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡電流電壓變化的關(guān)系圖象（圖3）．由圖可以判斷，小燈泡額定功率為

 

W．
（6）根據(jù)圖3還可以判斷，燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸

 

，原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程，把燈泡與電流表串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）實(shí)驗(yàn)中測出燈泡兩端的電壓和燈泡中的電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的電功率；
（3）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法判斷滑片的位置；
改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，可以改變電路電流，從而改變燈泡兩端的電壓．
（4）判斷電路故障時(shí)，既要看燈泡的發(fā)光情況，又要參考電流表和電壓表的示數(shù)；
（5）在圖象中找出和燈泡的額定電壓對(duì)應(yīng)的額定電流，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）金屬導(dǎo)體的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大．

解答：解：（1）燈泡額定電壓為2.5V，電壓表選0～3V量程，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流約為I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，電流表選0～0.6A量程，把電流表與燈泡串聯(lián)接入電路，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，實(shí)物電路圖如下圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI；
（3）由電路圖知：滑片在滑動(dòng)變阻器右端時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大，所以為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移到右端；
在實(shí)驗(yàn)過程中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，可以改變滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，從而改變電路電流，改變燈泡兩端的電壓；
（4）電壓表有示數(shù)，說明電路是通的，燈泡不亮、電流表無示數(shù)，說明電路中e、f間（燈泡處）斷路，而電壓表的阻值非常大，因此電流表幾乎無示數(shù)，應(yīng)為故障A；
（5根據(jù)圖象3可知，當(dāng)電壓為額定電壓2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流值為0.3A，則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（6）當(dāng)小燈泡的電壓升高時(shí)，實(shí)際功率也變大，溫度升高，對(duì)于小燈泡的燈絲的電阻會(huì)變大．
故答案為：（1）見上圖；（2）P=UI；（3）右；保護(hù)電路；改變燈泡兩端的電壓；（4）見下表；（5）0.75；（6）增大；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

電路中出現(xiàn)的不正�，F(xiàn)象			原因
電燈的亮暗	電流表示數(shù)（A）	電壓表示數(shù)（V）
不亮	0	4.5	A

點(diǎn)評(píng)：本題考查了伏安法測電功率的實(shí)驗(yàn)，主要考查的是學(xué)生對(duì)實(shí)物圖的鏈接、實(shí)驗(yàn)原理、滑動(dòng)變阻器的作用、故障分析、電功率計(jì)算公式和圖象分析處理能力的理解和掌握，綜合性很強(qiáng)．這類實(shí)驗(yàn)操作類的題，學(xué)生一定要平時(shí)多做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中提高動(dòng)手能力，這樣對(duì)于電路故障就容易找原因及發(fā)現(xiàn)解決故障的方法．