Question

13．如圖甲所示是“測量小燈泡的電功率”的電路圖，圖乙是實(shí)物連接圖．其中電源是兩節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A”．

（1）圖乙已連接了部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線按照電路圖將未連接的電路連接完整．
（2）小明同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈光特別亮，這表明他在閉合開關(guān)前沒有將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到使連入電阻最大的位置；
（3）調(diào)節(jié)滑片P使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則該燈泡的額定功率為0.75W．若要增大小燈泡的電功率，則滑片P應(yīng)向左移動(dòng)；
（4）在完成以上實(shí)驗(yàn)后，小明進(jìn)一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖丁所示，通過圖象發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這一現(xiàn)象表明：燈絲電阻隨溫度的變化而變化；
（5）有一位同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)，在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn)：燈泡變亮?xí)r電壓表示數(shù)變小；燈泡變暗時(shí)，電壓表示數(shù)變大．經(jīng)檢查所用器材完好，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)．
（6）另一同學(xué)小偉研究“2.5V  1W”的小燈泡燈絲電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，小偉測得了燈絲在三種不同電壓下的阻值，然后求出它們的平均值當(dāng)作燈絲的電阻，你認(rèn)為這種做法對嗎？并說明理由．
答：不對，測量中不同狀態(tài)下燈絲電阻是不同的．

Answer 1

分析 （1）電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)使用，電壓表選0-3V量程，將電壓表并聯(lián)接入電路；
（2）為了保護(hù)電路，連入滑動(dòng)變阻器，在閉合開關(guān)前，滑片P置于使連入電阻最大的位置；
（3）根據(jù)電流表所選的量程（0-0.6A），讀出電流表的示數(shù)，利用P=UI計(jì)算燈的額定功率；為使電功率增大，需增大燈兩端的電壓，就要減少滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，減少連入電阻，要向左端移動(dòng)滑片．
（4）通過觀察小燈泡的電流隨電壓變化的曲線，看出燈絲的電阻是變化的，原因是當(dāng)燈兩端的電壓增大時(shí)，實(shí)際功率增大，亮度增加，溫度升高，改變了燈絲的電阻．
（5）在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，燈泡逐漸變亮（電路中電流變大），而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了．（6）燈絲在不同電壓下，溫度不同，電阻大小不同，求平均值沒有意義．

解答 解：（1）電壓表與用電器并聯(lián)，電流正進(jìn)負(fù)出，電源由兩節(jié)新干電池串聯(lián)使用，電壓表選0-3V量程即可，補(bǔ)充連接圖如下圖所示；

（2）閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)燈光特別亮，原因是滑片P沒有置于滑動(dòng)變阻器的阻值最大處；
（3）電壓表的示數(shù)為U=2.5V（額定電壓）時(shí)，讀出電流表的示數(shù)I=0.3A，燈的額定功率：
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
為使電功率增大，需增大燈兩端的電壓，就要減少滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，減少連入電阻，要向左端移動(dòng)滑片．
（4）當(dāng)燈兩端的電壓增大時(shí)，實(shí)際功率增大，亮度增加，溫度升高，改變了燈絲的電阻．
（5）在移動(dòng)滑片時(shí)，燈泡逐漸變亮（燈兩端的電壓增大），而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)了．
（6）燈絲受溫度影響較大，三種不同電壓下，燈絲溫度不同，燈絲的電阻不同．
故答案為：（1）補(bǔ)充連接圖如右圖所示；（2）將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到使連入電阻最大的位置；（3）0.75，左；（4）燈絲電阻隨溫度的變化而變化；
（5）電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)；（6）不對，測量中不同狀態(tài)下燈絲電阻是不同的．

點(diǎn)評 本題涉及電壓表量程的選擇和電流表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用、電功率的計(jì)算、U-I圖象，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識，難度適中