Question

18．小紅同學在實驗室測量額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω的小燈泡的額定功率，實驗電路如圖甲所示

（1）小紅同學按甲的電路圖連接好了部分實物圖（乙圖），請同學們用筆畫線代替導線，將實物圖連線完整．在開關閉合之前，應將滑片P置于滑動變阻器的最右端（填“左”或“右”）．
（2）在小紅同學連接好的實物圖（乙圖）中，有兩處不當之處，請同學們指出：電流表的量程選大了、閉合開關前滑動變阻器的滑片沒有放在阻值最大處．
（3）小紅在大家的指導下排除電路故障后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，小紅畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如丙），則小燈泡的額定功率是0.625W．在多次測量中，小紅還發(fā)現：當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數之比變大（選填“變大”“變小”或“不變”）．
（4）小紅又取了一個規(guī)格、型號完全相同的舊燈泡進行實驗，發(fā)現在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，小紅仔細觀察，發(fā)現這只燈泡的玻璃內壁變黑．燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時發(fā)生升華（選填物態(tài)變化名稱）而變細，消耗的實際功率變小的緣故（選填“變大”“不變”“變小”）．

Answer 1

分析 （1）根據電路圖連接實物電路圖，注意滑動變阻器的接法；閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值，根據電路圖確定滑片的位置．
（2）連接電路時，電表正負接線柱不要接反，電表要選擇合適的量程．
（3）已知燈泡的額定電壓，通過圖象得到額定電壓下的電流，利用公式P=UI得到燈泡的額定功率；燈絲電阻受溫度的影響，變化較明顯，并且溫度越高，電阻越大．
（4）①物質由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過程叫升華；②在兩端電壓一定時，用電器消耗的功率的變化用公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$進行分析．

解答 解：（1）根據電路連接實物電路圖，把電源與滑動變阻器串聯接入電路，實物電路圖如圖所示：
閉合開關前，滑片應置于右端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（2）由圖乙所示電路可知，閉合開關前滑動變阻器的滑片沒有放在阻值最大處；燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表應選0～0.6A量程，由圖乙所示電路圖可知，電流表選擇0～3A量程，電流表量程選擇錯誤；
（3）①由圖象知，在額定電壓下，通過燈泡的電流為I=0.25A，所以燈泡的額定功率為P_額=U_額I=2.5V×0.25A=0.625W；
②燈泡亮度隨電壓的升高而增大，電阻隨之增大，所以而電壓與電流的比值等于燈絲的阻值，故電壓與電流的比值變大；
（4）①燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時溫度很高，鎢絲由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)發(fā)生升華現象而變細；
燈絲變細，電阻增大，在兩端電壓一定時，由公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，消耗實際功率變�。�
故答案為：（1）電路連接如上圖所示；右；（2）電流表的量程選大了；閉合開關前滑動變阻器的滑片沒有放在阻值最大處；（3）0.625；變大；（4）升華；變小．

點評 本題考查了電路連接、電流表量程的選擇、燈泡額定功率的計算、燈泡電阻與溫度的關系、升華現象、電功率的變化等，設計知識點多，綜合性較強，具有一定的代表性