Question

15．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，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，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，使滑片P向左移動時小燈泡亮度變亮．
（2）為保護(hù)電路元件安全，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至B（選填“A”或“B”）端．
（3）小莉連接好電路后，閉合開關(guān)，逐漸減小滑動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)象的原因可能是燈泡斷路；
（4）排除故障后，閉合開關(guān)進(jìn)行試驗，電壓表示數(shù)為2V，為測量燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向A（填“A”或“B”）端滑動，直到電壓表示數(shù)為2.5V時為止，并做好數(shù)據(jù)記錄；圖乙的U-I圖象是小莉根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)繪制的，根據(jù)圖象可得小燈泡正常發(fā)光時的電阻是12.5Ω，額定功率是0.5W．
（5）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燈絲電阻隨溫度的變化而改變．

Answer 1

分析 （1）電流表與滑動變阻器串聯(lián)，且滑動變阻器應(yīng)一上一下接入電路，根據(jù)滑片P向左移動時小燈泡變亮確定其接線柱，由此完成電路連接；
（2）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至最大值處；
（3）電流無示數(shù)，說明電路中存在斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱之間有斷路；
（4）要測量燈泡額定功率，需使燈泡電壓達(dá)到2.5V，由此根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理分析滑片的移動情況；
由圖象讀出電壓表示數(shù)為2.5V時通過燈泡的電流，由R=$\frac{U}{I}$計算小燈泡正常發(fā)光時的電阻，由P=UI計算額定功率；
（5）導(dǎo)體的電阻受溫度影響，由此分析解答原因．

解答 解：
（1）電流表與滑動變阻器串聯(lián)，滑片P向左移動時小燈泡變亮，即電路中電流變大，所以應(yīng)滑動變阻器的A接線柱接入電路中，如圖所示：
；
（2）為保護(hù)電路元件安全，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至最大值B端；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，說明電路中存在斷路，而電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩端到電源間是通路，所以故障的原因可能是小燈泡斷路了；
（4）為測量燈泡的額定功率，所以要增大燈泡兩端電壓到2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理，應(yīng)減小滑動變阻器連入阻值，故P向A端滑動；
由圖象，當(dāng)燈泡電壓2.5V時，通過燈泡的電流0.2A，
小燈泡正常發(fā)光時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；
小燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）燈絲的電阻是變化的，因為不同電壓下燈泡中電流不同、實際功率不同，燈絲的溫度不同，小燈泡燈絲的電阻隨溫度的變化而改變．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；B；（3）燈泡斷路；（4）A；12.5；0.5；（5）燈絲電阻隨溫度的變化而改變．

點評 此題是“測量小電燈功率”的實驗，考查了電路連接、注意事項、電路故障、電阻和功率的計算等，考查的知識點多，綜合性強(qiáng)，這些都是經(jīng)�？疾閱栴}，需熟練掌握．