Question

12．小強(qiáng)做測(cè)定“小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為3V的小燈泡，以及符合實(shí)驗(yàn)要求的滑動(dòng)變阻器、電表、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線．圖1是小強(qiáng)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路．

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，幫小強(qiáng)將實(shí)物電路連接完整；
（2）小強(qiáng)連好電路閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是燈絲斷了（寫(xiě)出一種即可）；
（3）小強(qiáng)排除故障后閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.6V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）；
（4）小強(qiáng)通過(guò)移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了圖2所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率大約是0.66W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是10Ω．U-I圖象不是一條直線其原因是燈絲電阻會(huì)隨溫度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，然后將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）電壓表有示數(shù)說(shuō)明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，電流表無(wú)實(shí)數(shù)、小燈泡始終不亮說(shuō)明電路斷路，即電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚?br />（3）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，增大燈泡電壓，根據(jù)電路圖確定滑片的移動(dòng)方向；
（4）根據(jù)圖2讀出3V和1.5V時(shí)通過(guò)燈絲的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻．該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，說(shuō)明小燈泡發(fā)光的過(guò)程中，影響電阻大小的因素是存在的．

解答 解：（1）根據(jù)題意可知，燈泡的額定電壓為3V，因此電壓表量程選擇0～3V，故將電壓表的3V接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示：

（2）連好電路閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚�故障的原因可能是燈絲斷了等；
（3）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，故需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片像右移動(dòng)；
（4）由圖2可知，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.22A，
則燈泡的額定功率P_額=U_額I_額=3V×0.22A=0.66W；
當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.15A，
根據(jù)I=$\frac{U}{R}$得：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω．
小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說(shuō)明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的增大而升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）如上圖所示；
（2）燈絲斷了；
（3）右；
（4）0.66；10；燈絲電阻會(huì)隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物連接、電路故障的判斷、滑動(dòng)變阻器的正確使用以及額定功率的計(jì)算，關(guān)鍵是能從圖象上讀出燈泡兩端電壓對(duì)應(yīng)的電流．