Question

16．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小明所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．他們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示．

（1）圖2所示電路實(shí)物圖中，電壓表選用0-3v的量程，電流表應(yīng)選用0-0.6A量程
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，接著下來應(yīng)進(jìn)行的操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光．
（3）小剛同學(xué)閉排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖3所示）為2V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向左（選填“左”或“右”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小麗同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖4所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．細(xì)心的小剛提醒小麗不應(yīng)把滑動(dòng)變阻器調(diào)太小，理論上計(jì)算，滑動(dòng)變阻器最小能調(diào)到10Ω．
（5）小明說，利用本實(shí)驗(yàn)提供的器材不可以探究電阻上的電流與電壓的關(guān)系，你認(rèn)為其原因是燈絲電阻隨溫度變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈正常工作時(shí)的電流確定電流表的量程；
（2）閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，有可能是電路中電流較小，燈的實(shí)際功率較小所致；
（3）根據(jù)電壓表小量程讀數(shù)，根據(jù)分壓原理確定滑片的移動(dòng)方向；
（4）由圖象找出額定電壓下對(duì)應(yīng)的電流，根據(jù)P=UI求額定功率；根據(jù)燈正常工作時(shí)的電流求出電路中的最小電阻確定變阻器能連入電路中的最小阻值；
（5）探究電阻上的電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電阻不變．

解答 解：（1）燈正常工作時(shí)的電流I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，所以，選用小量程0-0.6A；
（2）閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，有可能是電路中電流較小，燈的實(shí)際功率較小所致，原因可能是滑動(dòng)變阻連入電路中的電阻較大所致，所以接著下來應(yīng)進(jìn)行的操作是：移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光；
（3）電壓表小量程分度值為0.5V，示數(shù)為2V，應(yīng)增加電壓表示數(shù)，減小變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻，故應(yīng)向左移動(dòng)變阻器滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）由圖4知，額定電壓下的電流大小為0.2A，所以燈的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
由圖4知：燈正常工作時(shí)的電流I_L=0.2A，電阻R_L=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω，所以電路中的最小電阻R_總=$\frac{U}{{I}_{L}}=\frac{4.5V}{0.2A}$=22.5Ω，所以，理論上滑動(dòng)變阻器阻值最小能調(diào)到R_最小=22.5Ω-12.5Ω=10Ω；
（5）探究電阻上的電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)控制電阻不變，但因燈絲電阻隨溫度變化而變化，不是一個(gè)定值，所以利用本實(shí)驗(yàn)提供的器材不可以探究電阻上的電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）0-0.6A    
（2）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，觀察燈泡是否發(fā)光
（3）2； 左；
  （4）0.5； 10；
（5）燈絲電阻隨溫度變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定“小燈泡電功率”，考查量程的選擇、常見問題的處理、操作過程、實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問題、影響電阻大小的因素及控制變量法等知識(shí)，是中考的熱點(diǎn)問題．