Question

15．在“測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）如圖甲所示，電路連接尚未完成，E應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的“C”或“D”接線柱相連接（選填“B”、“C”或“D”）．完成連接后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡很亮，說(shuō)明存在操作上的錯(cuò)誤是未將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處．若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，產(chǎn)生故障的原因可能是下列情況的B（填寫字母）．
A．小燈泡短路                 B．小燈泡的燈絲斷了
C．電壓表的正、負(fù)接線柱反接   D．變阻器滑片接觸不良
（2）小明在正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的功率是0.44瓦．為了測(cè)定小燈泡的額定功率，此時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)．
（3）小明想在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究“電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”，于是就多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比．請(qǐng)指出他的實(shí)驗(yàn)方法的不合理之處燈絲電阻會(huì)隨溫度的變化而變化，無(wú)法控制燈絲電阻不變．

Answer 1

分析 （1）測(cè)燈泡功率中，利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，所以變阻器應(yīng)串聯(lián)入電路中；閉合開關(guān)前，滑片處于連入阻值最大處；發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電路可能存在斷路，再由電壓表的示數(shù)為3V判斷故障；
（2）由圖乙讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)P=UI計(jì)算此時(shí)燈泡的功率；根據(jù)燈泡的實(shí)際電壓，確定使燈泡正常發(fā)光的滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)辦法；
（3）研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化

解答 解：
（1）測(cè)燈泡功率中，利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)一上一下串聯(lián)入電路中，由圖可知，E應(yīng)與變阻器的C或D接線柱相連；
閉合開關(guān)就發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光很亮，說(shuō)明閉合開關(guān)前沒(méi)有將滑片移至阻值最大處；
發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電路可能存在斷路，由電壓表的示數(shù)為3V，說(shuō)明電壓表到電源兩極沒(méi)有斷路，所以故障是小燈泡斷路了．故選B；
（2）由圖乙電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，示數(shù)為2.2V，燈泡的功率為P=UI=2.2V×0.2A=0.44W；
為測(cè)定小燈泡的額定功率，需要增大燈泡兩端電壓，應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器電壓，根據(jù)分壓原理應(yīng)將滑動(dòng)變阻器電阻減小，由圖甲可知，滑片應(yīng)向左移動(dòng)；
（3）燈泡的電阻與溫度有關(guān)，研究“一段電路中的電流跟電路兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，無(wú)法控制小燈泡電阻不變，故得不出電流與電壓成正比的結(jié)論．
故答案為：（1）C或D；滑動(dòng)變阻器接了上面兩個(gè)接線柱或未將滑片移至最大阻值處；B；（2）0.44；左；（3）燈絲電阻會(huì)隨溫度的變化而變化，無(wú)法控制燈絲電阻不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接、電路故障的判斷、電壓表的讀數(shù)以及電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算，關(guān)鍵是知道探究電流與電壓關(guān)系時(shí)應(yīng)控制電阻的阻值不變和知道燈泡的電阻與溫度有關(guān)．