Question

5．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V
（1）圖甲是小莉同學(xué)已連接的部分電路，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，使滑片P向右移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大
（2）小莉連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，逐漸減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是C
A、小燈泡短路     B、滑動(dòng)變阻器短路      C、小燈泡斷路      D、滑動(dòng)變阻器斷路
（3）排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，眼睛應(yīng)注視電壓表的示數(shù)，在移動(dòng)滑片的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)如圖丙所示為2.4V，若他想測(cè)量額定功率則應(yīng)將滑片向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)．然后讀出另一表的示數(shù)，并做好數(shù)據(jù)記錄．圖乙的U-I圖象是小莉根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的，根據(jù)圖象可得小燈泡的額定功率為0.5W
（4）根據(jù)圖象，小莉還發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻是變化的，造成這一變化的原因是小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化
（5）若將兩個(gè)小燈泡串聯(lián)后直接接在3V的電源的兩端，兩燈消耗的總功率為0.45W；
（6）小莉上網(wǎng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，在相同的額定電壓下工作時(shí)，LED燈比小燈泡亮，經(jīng)研究得知，是因?yàn)長(zhǎng)ED燈工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能 的效率比小燈泡高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意電壓表正負(fù)接線柱不要接反，按要求連接滑動(dòng)變阻器．
（2）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時(shí)，短路部分無(wú)電壓，電流大；電路斷路時(shí)，斷路部分無(wú)電流，電壓大；
（3）要測(cè)量燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
由圖乙讀出電流，根據(jù)P=UI計(jì)算出其電功率；
（4）導(dǎo)體的電阻受溫度影響；
（5）若將兩個(gè)燈泡串聯(lián)在3V的電路中，各分1.5V的電壓，由圖象可得通過(guò)的電流，利用P=UI求總功率；
（6）LED燈與小燈泡工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為光能．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，因此電壓表選0～3V量程，滑動(dòng)變阻器接A接線柱時(shí)，滑片向右移動(dòng)時(shí)接入電路的電阻變大，滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意滑動(dòng)變阻器要一上一下接入電路，如圖所示：
；
（2）燈泡不亮可能斷路，電壓表有示數(shù)、電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電壓表所測(cè)部分?jǐn)嗦�，即小燈泡斷路，C正確；
（3）測(cè)量小電燈額定功率，移動(dòng)變阻滑的滑片P，眼睛應(yīng)先注視電壓表的示數(shù)；
由圖丙知，電壓表的示數(shù)為2.4V，低于額定電壓，則應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值，將滑片向左滑動(dòng)，直到示數(shù)為2.5V；
由圖乙可知，燈泡兩端電壓為2.5V是，小燈泡中電流I=0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）燈絲的電阻是變化的，因?yàn)椴煌�電壓下燈泡中電流不同、燈絲的溫度不同，小燈泡燈絲的電阻受溫度的影響；
（5）若將兩個(gè)燈泡串聯(lián)在3V的電路中，各分1.5V的電壓，由圖象可得通過(guò)的電流I=0.15A，總功率P_總=UI=3V×0.15A=0.45W；
（6）LED燈與小燈泡工作時(shí)都把電能轉(zhuǎn)化為光能．
故答案為：（1）實(shí)物電路如圖；（2）C；（3）電壓；2.4；左；0.5；（4）小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化；（5）0.45；（6）電能；光能．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)量小電燈功率”的實(shí)驗(yàn)，小燈泡不亮這種電路故障是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，要學(xué)會(huì)排除的方法，同時(shí)考查了滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用及電功率的計(jì)算，這些都是實(shí)驗(yàn)中的基礎(chǔ)知識(shí)，需熟練掌握．