Question

3．某物理實(shí)驗(yàn)小組的小明同學(xué)用如圖甲所示的器材測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡L的電功率，其中電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50Ω 1A”字樣．在測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電路已部分連接，如圖甲所示．

（1）在圖甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接完整；
（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)移到B（A/B）端．小明正確連接電路，并按正確的步驟操作，閉合開(kāi)關(guān)S，電壓表和電流表示數(shù)分別為1V和0.1A，但是小燈泡幾乎不亮，導(dǎo)致這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是小燈泡的實(shí)際功率太��；
（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使燈泡正常發(fā)光．此時(shí)電流為圖乙所示I=0.3A，小燈泡的額定功率為0.75W．此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入的阻值為11.7Ω（保留一位小數(shù)）．小明移動(dòng)滑片，測(cè)出多組電流和電壓值，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)通過(guò)小燈泡的電流值與電壓值不成正比，檢查兩電表均無(wú)故障，你認(rèn)為可能的原因是燈絲的電阻跟溫度有關(guān)，溫度越高電阻越大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程，由圖乙電流表選用量量程，注意兩表的和變阻器的接法；
（2）在閉合開(kāi)關(guān)前，變阻器連入電路中的電阻最大；根據(jù)變阻器連入電路中的電阻最大分析；
（3）根據(jù)電流表的小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求變阻器連入電路中的阻值；燈絲的電阻隨溫度的升高而變大．

解答 解：（1）燈的額定電壓壓為2.5V，電壓表選用小量程，并聯(lián)在燈的兩端，電流表選用小量程，串聯(lián)接入電路，滑動(dòng)變阻器接線柱一下一上，如圖所示；
（2）為保護(hù)電路元件，在閉合開(kāi)關(guān)前，變阻器連入電路中的電阻最大，所以滑片應(yīng)滑至B 端；閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，因變阻器連入電路中的電阻最大，所以電路中電流較小，燈兩端的電壓也較小，所以，小燈泡的實(shí)際功率太小而導(dǎo)致燈幾乎不亮；
（3）電流表小量程分度值為0.02A，示數(shù)為0.3A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
燈正常發(fā)光時(shí)，變阻器分得的電壓U_變=6V-2.5V=3.5V，變阻器連入電路中的阻值大小
R_變=$\frac{{U}_{變}}{I}=\frac{3.5V}{0.3A}$=11.7Ω；
燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，燈絲的電阻不是一個(gè)定值，所以小明移動(dòng)滑片，測(cè)出多組電流和電壓值，分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)通過(guò)小燈泡的電流值與電壓值不成正比；
故答案為：（1）如上圖所示；（2）B；小燈泡的實(shí)際功率太��；
（3）0.3；  0.75；  11.7； 燈絲的電阻跟溫度有關(guān)，溫度越高電阻越大．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)小燈泡的電功率，考查電路的連接、操作過(guò)程、燈的亮度的決定因素、電功率的計(jì)算、影響電阻大小的因素等知識(shí)，難度一般．