Question

15．在“測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中．
（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是P=UI．
（2）如圖甲所示，電路連接尚未完成，E應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的C（或D）接線柱相連接．若實(shí)驗(yàn)中連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡立即變得很亮，說明操作上存在的錯(cuò)誤是連接電路時(shí)開關(guān)未斷開，且滑動(dòng)變阻器滑片未移到阻值最大位置．若實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的②⑤（填寫序號(hào)）．①小燈泡短路  ②小燈泡的燈絲斷了  ③電壓表的正、負(fù)接線柱反接④變阻器滑片接觸不良  ⑤小燈泡與燈座接觸不良

（3）小明在正確連接電路后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的功率是0.44瓦．為了測(cè)定小燈泡的額定功率，此時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動(dòng)．
（4）小明想在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步驗(yàn)證“電路中通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比的關(guān)系”，于是就多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)預(yù)期不符合，你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)中存在的問題是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個(gè)定值．

Answer 1

分析 （1）測(cè)電功率的原理是：P=UI；
（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，且滑動(dòng)變阻器滑片未移到阻值最大位置；
若電流表示數(shù)為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡所在支路斷路了；
（3）根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的功率；
燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動(dòng)的方向；
（4）研究電路中通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比的關(guān)系時(shí)，要控制導(dǎo)體的電阻不變．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)的原理是：P=UI；
（2）變阻器按一上一下接入電路中，E應(yīng)與滑動(dòng)變阻器的C（或D）接線柱相連接；
若實(shí)驗(yàn)中連接完最后一根導(dǎo)線時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡立即變得很亮，說明操作上存在的錯(cuò)誤是：連接電路時(shí)開關(guān)未斷開，且滑動(dòng)變阻器滑片未移到阻值最大位置；
．經(jīng)分析，若實(shí)驗(yàn)中閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，產(chǎn)生此故障的原因是：②小燈泡的燈絲斷了、⑤小燈泡與燈座接觸不良；
（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，則小燈泡的功率是：
P=UI=2.2V×0.2A=0.44W；
燈在額定電壓下正常發(fā)光，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；
（4））研究電路中通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比的關(guān)系時(shí)，要控制導(dǎo)體的電阻不變，因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個(gè)定值，故發(fā)現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)預(yù)期不符合．
故答案為：（1）P=UI；      
（2）C（或D）；連接電路時(shí)開關(guān)未斷開，且滑動(dòng)變阻器滑片未移到阻值最大位置； ②⑤；
（3）0.44； 左；    
（4）沒有控制導(dǎo)體的電阻不變．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”，考查實(shí)驗(yàn)原理、注意事項(xiàng)、故障分析、操作過程及控制變量法的運(yùn)用及影響電阻大小的因素．