Question

2．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（2）小華同學(xué)按圖甲連接電路，當(dāng)連接最后一根導(dǎo)線時，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中操作不當(dāng)之處：
①連接電路時沒有斷開開關(guān)；
②閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處．
（3）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）檢查電路連接無誤，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路．
（5）小葉同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）分析圖象可知，流過小燈泡的電流與兩端的電壓不成正比原因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）圖中還有電壓表、電流表沒有完全接入電路，要從電壓表、電流表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱上考慮；
（2）連接電路時要斷開開關(guān)，滑片要置于最大阻值處；
（3）讀出電壓表示數(shù)為2.2V，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小；
（4）燈泡不亮可能是燈泡斷路或短路，
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．
（5）由圖象讀出電壓為2.5V對應(yīng)的電流值，根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定功率；
（6）通過圖象可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的電阻是變化的，導(dǎo)體電阻的決定因素有：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度四個因素．因此從導(dǎo)體的決定因素入手來分析此題；

解答 解：（1）電流表串聯(lián)使用；燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表要選擇0～3V量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．如圖：
 
（2）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說明電路閉合，連接電路時沒有斷開開關(guān)；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明電路電流太大，電路電阻太小，滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處；
（3）電壓表使用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．
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V
（4）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，燈絲斷路時，電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表測量電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓．
（5）從圖象得知，燈泡在2.5V下的電流為0.3A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）當(dāng)導(dǎo)體中有電流通過時，導(dǎo)體都要發(fā)熱，且電流越大，溫度越高．導(dǎo)體的溫度越高，導(dǎo)體的電阻就越大．由于電阻的變化出現(xiàn)了導(dǎo)體中的I-U圖線不是一條直線．
故答案為：（1）見上圖；（2）連接電路時沒有斷開開關(guān)；閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處；（3）燈泡處斷路；（4）B；（5）0.5；（6）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了實物圖的連接，電壓表的讀數(shù)，故障問題，功率計算，從圖象獲取信息的能力，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現(xiàn)，一定要掌握這種能力．