Question

小明和小華合作測量額定電壓為2.5V小燈泡的功率，已知燈絲電阻大于8Ω，現(xiàn)有下列器材：干電池三節(jié)，電流表（0～0.6A，0～3A）、電壓表（0～3V，0～15V）、滑動變阻器（15Ω，1.5A）、開關(guān)各一個、導(dǎo)線若干．

實驗次數(shù)	燈泡兩端電壓U/V	通過燈絲電流I/A
1	2.2	0.26
2	2.5	0.28
3	3.0	0.30

（1）欲使滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖所示的電路連接完整．
（2）他們測得的三次數(shù)據(jù)如上表，則小燈泡的額定功率為

 

W．
（3）小明分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)燈絲兩端電壓改變時，燈絲電阻也在改變．你認(rèn)為引起燈絲電阻變化的原因是：

 

；有何生活經(jīng)驗或科技應(yīng)用能支持你的觀點（請舉一例）

 

．
（4）實驗過程中，由于不小心造成燈泡短路，則電路中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是：

 

（至少說出兩點）．

Answer 1

分析：（1）由燈泡的額定電壓和電阻，確定電路電流，確定電流表量程．
滑片右移→燈泡變亮→電流變大→總電阻變小→滑動變阻器連入電阻變小→接入右半段→接入右下端接線柱．
（2）知道額定電壓、額定電流，根據(jù)P=UI，求額定功率．
（3）燈絲的電阻大小跟導(dǎo)體長度、橫截面積、材料、溫度有關(guān)，從影響因素考慮．
找生活中電阻跟溫度有關(guān)的現(xiàn)象，例如燒壞燈泡在閉合開關(guān)的瞬間．
（4）燈泡短路→電路電阻減小→電流增大．
電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，燈泡短路，電壓表測導(dǎo)線電壓，導(dǎo)線電阻為0，電壓為0．

解答：解：（1）電路中最大電流為I=

U

R

=

2.5V

8Ω

=0.3A，所以，電流表選擇0～0.6A量程．
滑片右移→燈泡變亮→電流變大→總電阻變小→接入右半段→接入右下端接線柱，上面接線柱任意選擇．
所以，把燈泡左端接線柱連接滑動變阻器右下端接線柱，上面一個接線柱和電流表的“0.6A”接線柱連接，如下圖：

（2）P=UI=2.5V×0.28A=0.7W．
（3）燈絲電壓增大，電流增大，電熱增多，電阻增大．
燈泡燒壞通常在閉合開關(guān)瞬間，原因是：閉合開關(guān)時，燈絲溫度低，電阻小，根據(jù)Q=

U2

R

t，電壓一定，通電時間一定，電阻越小，產(chǎn)生熱量越多，熔斷燈絲．
（4）燈泡短路，電路電阻減小，電壓不變，電流增大，電流表示數(shù)增大．
電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，燈泡短路，電壓表測量導(dǎo)線電壓，U=IR=I×0Ω=0V，所以電壓表無示數(shù)．
故答案為：（1）如上圖；（2）0.7；（3）溫度；燈泡燒壞通常在閉合開關(guān)的瞬間；（4）電壓表示數(shù)為零，電流表示數(shù)會增大．

點評：連接實物圖時，一定注意電壓表、電流表的量程，滑動變阻器的接線柱接法，
電壓表量程選擇一般看燈泡的額定電壓，如果不知道燈泡額定電壓，要看電源電壓，電壓表的量程要稍大于測量的電壓，這樣既能測量準(zhǔn)確，又不損壞電壓表．
電流表的量程要計算電路電流的大約值，通過I=

U

R

或I=

P

U

獲得．
滑動變阻器主要考慮接線柱的接法，接線柱要選擇一上一下，還要考慮滑片移動時燈泡的亮度變化．