Question

5．如圖甲是小明做“測量小燈泡電功率”的實驗的電路圖，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）
（1）小明在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是校零．
（2）小明在連接電路時，開關(guān)S應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于圖中最左端（選填“最左端”或“最右端”）的位置．
（3）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則此時流過小燈泡的電流是0.22A，燈泡的實際功率是0.396W．
（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，小明畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖丁），根據(jù)圖象提供的信息，計算出小燈泡的額定功率為0.625W．
（5）進(jìn)一步分析圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）由圖知，電流表指針沒有指在零刻度線上，使用電流表前應(yīng)對電流表進(jìn)行機械調(diào)零，使指針指在零刻度線上；
（2）連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)和滑動變阻器處于最大阻值處都能保護(hù)電路；
（3）根據(jù)電表量程讀出燈泡兩端電壓和通過的電流，由P=UI計算燈泡的實際功率；
（4）根據(jù)小燈泡的額定電壓為2.5V，結(jié)合U-I圖象，找出對應(yīng)的額定電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率；
（5）觀察U-I圖象，由R=$\frac{U}{I}$計算出幾組電阻，就可判斷燈泡電阻的變化趨勢；燈絲電阻與溫度有關(guān)，由此解答．

解答 解：（1）電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)先對電流表調(diào)零；
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器處于最大阻值處，由圖可知滑片要滑到最左端．
燈泡額定電壓為0.25V，電壓表使用0～3V量程．
（3）燈泡正常發(fā)光時電流大約為I=$\frac{{U}_{額}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表使用0～0.6A量程，分度值得一提0.02A，此時電流表示數(shù)為：I_實=0.22A，
燈泡額定電壓為2.5V，電壓表使用0～3V量程，分度值0.1V，電壓表示數(shù)為：U_實=1.8V，
燈泡的實際功率：P_實=U_實I_實=1.8V×0.22A=0.396W；
（4）由U-I圖象可知，當(dāng)U_額=2.5V時，I_額=0.25A，所以P_額=U_額I_額=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）由U-I圖象可知當(dāng)U₁=1.5V時，I₁=0.2A，所以R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；
當(dāng)U₂=2.5V時，I₂=0.25A，所以R₂=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω，
故小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大，原因是燈泡電壓越大，電流越大，實際功率越大，溫度越高，燈絲電阻隨溫度升高而增大．
故答案為：
故答案為：（1）校零；
（2）斷開；最左端；
（3）0.22；0.396；
（4）0.625；
（5）增大；燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了用伏安法測燈泡電功率的實驗中電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用方法．對于電表量程的選擇，應(yīng)盡量使在不超過電表量程的前提下，使電表指針偏轉(zhuǎn)幅度盡量大些，以保證可以多測幾組數(shù)據(jù)，從而歸納出普遍結(jié)論．