Question

15．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)物電路連接完整．

（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開．閉合開關(guān)前，圖2中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關(guān)后，移動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)如圖2所示，其示數(shù)為0.2A，則該小燈泡的額定功率是0.5W．
（4）多次移動(dòng)變阻器的滑片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表：

次數(shù)	U/N	I/A	P/W	燈泡發(fā)光情況
1	1.00	0.14	0.14	很暗
2	2.00	0.18	0.36	比正常暗些
3	3.00	0.22	0.66	比正常亮些

分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象可發(fā)現(xiàn)，對(duì)同一盞燈：①其亮暗決定于燈的實(shí)際功率，②其燈絲電阻會(huì)隨功率的增大而增大，原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而變大．
（5）若實(shí)驗(yàn)中可供選擇的滑動(dòng)變阻器最大阻值分別是5Ω和50Ω，你認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆定律求出燈正常工作時(shí)的電流大小，確定電流表的量程，與燈串聯(lián)在電路中；
（2）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，變阻器連入電路中的電阻最大；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖2中電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（4）②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，由P=UI確定燈的功率的變化和燈絲的溫度的變化，由影響電阻的因素回答．
（5）當(dāng)電壓表示數(shù)最小時(shí)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓最多，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻最大，由表中第1次數(shù)據(jù)求得變阻器的最小值，確定變阻器的規(guī)格．

解答 解：（1）燈的額定電壓為2.5V，燈正常發(fā)光時(shí)的電流大小I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以電流表選用小量程，與燈串聯(lián)接入電路中，如下所示：

（2）連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，開關(guān)斷開，變阻器連入電路中的電阻最大，即移動(dòng)到A端；
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，移動(dòng)變阻器的滑片P，
使電壓表示數(shù)為2.5V；圖2中電流表選用小量程，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.2A，
燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）②由表中數(shù)據(jù)可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI知，
燈的功率也增大，燈絲的溫度升高，因燈絲的電阻隨溫度的升高而變大，所以燈絲電阻會(huì)隨功率的增大而增大；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，在第1次實(shí)驗(yàn)中，電壓表示數(shù)為1V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓為4.5V-1V=3.5V，
變阻器分得的電壓是燈的電壓的$\frac{3.5V}{1V}$=3.5，根據(jù)分壓原理，變阻器的電阻為燈的電阻的3.5倍，
即3.5×10Ω=35Ω，所以，本實(shí)驗(yàn)要選用50Ω的變阻器．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）斷開；A；
（3）2.5； 0.2； 0.5；
（4）增大； 燈絲的電阻隨溫度的升高而變大；
（5）50．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定“小燈泡電功率”，考查電路的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、操作過程、影響電阻大小的因素、對(duì)器材的要求等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)．