Question

5．在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗時，所用器材有：電動勢為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線．要求能測出盡可能多組數(shù)據(jù)，如圖1是沒有連接完的實物電路．（已連接好的導(dǎo)線有a、b、c、d、e、f六根）
 
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將實物電路連接完整；
（2）連好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則故障的原因可能是c（d）段導(dǎo)線斷路或燈泡損壞；
（3）排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，在要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向右端滑動（選填“左”“右”）；
（4）通過移動滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖2所示的U-I圖線．根據(jù)U-I圖線提供的信息，可計算出小燈泡正常工作時電阻是12.5Ω．
（5）圖線是曲線而不是過原點的直線，原因是燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）要“描繪小燈泡的伏安特性曲線”則滑動變阻器要采用分壓接法；電流表外接法．
（2）電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則說明出現(xiàn)斷路，而電壓表有示數(shù)，則說明電壓表兩側(cè)的電路完好無損；
（3）要增大小燈泡兩端的電壓，則要增大與小燈泡并聯(lián)的部分電阻；
（4）根據(jù)圖象直接得出額定電壓所對應(yīng)的電流，從而算出小燈泡正常工作時的電阻；
（5）U-I圖象的斜率代表燈絲的電阻，功率越大，燈絲的溫度越高；

解答 解：（1）要“描繪小燈泡的伏安特性曲線”則電壓要從0開始連續(xù)可調(diào)，故滑動變阻器要采用分壓接法，由于小燈泡為小電阻，故電流表要采用外接法，實物圖連接如圖所示；
（2）電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，則說明出現(xiàn)斷路，而電壓表有示數(shù)，則說明導(dǎo)線a、b、e、d、f完好，故只能是c段導(dǎo)線斷路或燈泡損壞；
（3）小燈泡的額定電壓為2.5V，而此時電壓表的示數(shù)為2.2V，故要增大小燈泡兩端的電壓，則應(yīng)該增大滑片P和左端之間的電阻，故應(yīng)將滑片P向右端滑動；
（4）由圖可知當(dāng)小燈泡兩端的電壓為小燈泡的額定電壓2.5V時，電流表的示數(shù)為0.2A，故小燈泡正常工作時的電阻為
  R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5}{0.2}$=12.5Ω；
（5）該曲線的斜率k=$\frac{U}{I}$=R，故斜率大小代表電阻的大小，由于電壓越大，燈泡的實際功率越大即燈絲的溫度越高，電阻越大，所以說燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）連線如圖；
（2）c（d）段導(dǎo)線斷路或燈泡損壞；
（3）右；
（4）12.5；
（5）燈絲的電阻會隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了故障的分析、電流表、滑動變阻器的連接，實物圖的連接，功率的計算，圖象的理解和運(yùn)用，難度不大，當(dāng)?shù)�綜合性很強(qiáng)，是一道不錯的題目．