Question

14．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5伏，電阻大約為10歐，電源電壓為6伏．

（1）圖甲中已有部分電路連好，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整．
（2）小明正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器燈泡都不亮，小明分析后確定是燈泡的故障．若電流表沒(méi)有示數(shù)，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，可以判斷燈泡斷路；若電流表有示數(shù)，電壓表幾乎沒(méi)有示數(shù)，可以判斷燈泡短路．
（3）故障排除后重新閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙，若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向A（填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5伏；
（4）小金同學(xué)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圖象．根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5瓦．該圖象不是直線，主要原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中，電流表、燈泡、變阻器應(yīng)串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，由此連接電路；
（2）當(dāng)燈泡斷路時(shí)，燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)；當(dāng)燈泡短路時(shí)，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，據(jù)此分析故障原因；
（3）讀出電壓表示數(shù)，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)，電壓和電阻成正比，來(lái)分析滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)情況；
（4）從圖象上找到額定電壓對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，讀出對(duì)應(yīng)的電流，利用P=UI計(jì)算額定功率；
該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，可從影響電阻大小的因素分析原因．

解答 解：
（1）測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中，電流表、燈泡、變阻器應(yīng)串聯(lián)，電壓表測(cè)燈泡兩端電壓，燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表使用0-3V量程，滑動(dòng)變阻器一上一下接，如圖所示：
；
（2）燈泡的故障，若電壓表有示數(shù)，說(shuō)明從電壓表兩接線柱到電源是通路，電流表沒(méi)有示數(shù)，電路可能出現(xiàn)斷路，即可以判斷燈泡斷路；
若電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是通路，電壓表沒(méi)有示數(shù)，可判斷燈泡短路；
（3）電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，而額定電壓為2.5V，故應(yīng)使小燈泡兩端的電壓增大，就應(yīng)該讓滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，由串聯(lián)電路的分壓原理可知就必須減小滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值，即滑片向A端移動(dòng)；
（4）由圖象知，當(dāng)燈的電壓是2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流值為0.2A，額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
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）見上圖；（2）斷路；短路；（3）A； （4）0.5；燈絲的電阻隨溫度升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)中電路故障的判斷、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．要注意燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．