Question

5．在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω．

①請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整．要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大；連線不得交叉．
②小紅同學(xué)按同一電路連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，并很快熄滅，檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)你找出她在實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處是：連接電路時(shí)未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，未將滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大處．
③小明同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
④小明同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U關(guān)系圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，還可以得出：小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析 ①在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電流表、燈泡、滑動(dòng)變阻器以及開(kāi)關(guān)串聯(lián)連接，根據(jù)歐姆定律求出燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程，并將電流表與燈泡串聯(lián)；將滑動(dòng)變阻器與開(kāi)關(guān)串聯(lián)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大，因此將滑動(dòng)變阻器的右下接線柱連入電路；
②連接實(shí)物電路時(shí)，為保護(hù)電路，注意兩點(diǎn)：一是開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；二是滑動(dòng)變阻器的滑片要移到最大阻值處．
③根據(jù)電壓表量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系，結(jié)合串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)判斷滑片的移動(dòng)方向；
④由圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率；根據(jù)燈泡電流隨電壓的變化關(guān)系，由P=UI判斷燈泡實(shí)際功率如何隨電壓變化．

解答 解：①燈泡的額定電流大約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，因此電壓表選擇0～0.6A的量程；將電流表的0.6A接線柱與燈泡的左接線柱相連；將滑動(dòng)變阻器的B接線柱與開(kāi)關(guān)的右接線柱相連，如下圖所示：

②連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說(shuō)明在連接電路過(guò)程中開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)；發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說(shuō)明電路中的電流太大了，把燈絲燒斷了，這是由于滑動(dòng)變阻器的滑片沒(méi)有移到最大阻值處造成的．
③由電路圖可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V，小于燈泡額定電壓2.5V，要使燈泡正常發(fā)光，需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，因此需減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向B端移動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)為2.5V為止；
④由I-U圖象可知，燈泡額定電壓2.5V所對(duì)應(yīng)的電流是0.2A，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由I-U圖象可知，
隨燈泡電壓的增大，燈泡電流增大，燈泡實(shí)際功率P=UI增大．
故答案為：①如圖；②連接電路時(shí)未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；未將滑動(dòng)變阻器滑片滑到阻值最大處；③2.2；B；④0.5；增大．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)考查實(shí)物電路的連接、電路故障的判斷、電壓表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的分壓作用及額定功率的計(jì)算，同時(shí)還考查了學(xué)生對(duì)圖象的分析和處理能力．