Question

在測定“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、電阻約為10Ω．
（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)________，閉合開關(guān)前，圖1中滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于________（選填“A”或“B”）端．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中的實物電路連接完整．
（3）小明同學(xué)在實驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是________（寫出一種即可）．
（4）排除故障后，小明同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為________V，若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向________（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小明同學(xué)繼續(xù)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖3示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是________W．
（6）小明分析圖3所示的圖象發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻是變化的，他和同學(xué)們討論得出了燈絲電阻隨溫度的升高而________（選填“增大”或“減小”）的結(jié)論．
（7）如果將圖1中的小燈泡更換成定值電阻，且電路連接完好，還可以完成的實驗是________
A．探究電流與電壓關(guān)系
B．探究電流與電阻關(guān)系
C．探究電流的磁場強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系
D．探究電流做功的多少與電阻大小的關(guān)系．

Answer 1

解：（1）連接電路時，為防止電流過大燒壞電路元件、保護(hù)電路開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器處于最大阻值的A處．
（2）燈泡的額定電流約為=0.25A＜0.6A，所以電流表的量程為0～0.6A，電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出．如下圖所示：

（3）在實驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是小燈泡斷路．
（4）電壓表量程為3V，分度值為0.1V，則電壓表示數(shù)為2.2V；因燈泡兩端電壓小于額定電壓，故應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，即應(yīng)減小滑動變阻器的接入電阻，滑動變阻器滑片應(yīng)向B端移動．
（5）由圖象可知，當(dāng)U=2.5V時，I=0.2A；所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）由圖象可知，當(dāng)溫度升高時，電壓的變化量比電流的變化量大，根據(jù)R=可知，燈絲電阻隨溫度的升高而增大．
（7）把小燈泡換成定值電阻后，電阻阻值R，已知，由電壓表可測出電阻兩端的電壓U，電流表可測流過電阻的電流，因此利用該電路可完成“探究電流與電壓的關(guān)系”關(guān)系實驗．
故答案為：（1）斷開；A；（2）如上圖所示；（3）燈泡斷路（其他正確均可）；（4）2.2；B；（5）0.5；（6）增大；（7）A．
分析：（1）連接電路時，開關(guān)處于斷開狀態(tài)和滑動變阻器處于最大阻值處都能保護(hù)電路．
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓和大約電阻值求出額定電流的大約值確定電流表的量程，連接時要注意正負(fù)接線柱的連接．
（3）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)，可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障為燈泡斷路．
（4）由電壓表的量程和分度值讀出電表的示數(shù)，由燈泡兩端的電壓小于額定電壓可知應(yīng)增大電路中電流，故應(yīng)減小滑動變阻器的接入電阻．
（5）根據(jù)圖象得出額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率．
（6）由圖象可知，電壓的變化量比電流的變化量大，根據(jù)歐姆定律可知燈絲電阻隨溫度的變化．
（7）已知電阻值，電路可測電阻兩端的電壓，流過電阻的電流，據(jù)此判斷可完成哪個實驗．
點評：本電路在初中物理電學(xué)實驗中應(yīng)用廣泛．可用于測燈泡的電阻、功率，還能探究在電流跟電壓、電阻的關(guān)系．電路是相同的，元件在實驗中的作用有相同之處，也有不同之處，注意區(qū)分，對比記憶，印象深刻．