Question

【題目】在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，鵬鵬同學(xué)選擇了一個(gè)銘牌為“4V 2W”的小燈泡進(jìn)行測(cè)量，電源電壓為6V，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。

（1）實(shí)驗(yàn)室有如下四種滑動(dòng)變阻器可以選擇，應(yīng)選用_________

A. 20Ω 0.2A B. 2Ω 1A C. 20Ω 1A D. 2000Ω 1A

（2）請(qǐng)以筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中完成電路連接．

（3）實(shí)際連接電路時(shí)，如果鵬鵬不小心把電流表與電壓表的位置接反了，閉合開關(guān)后會(huì)造成__________

A．電流表燒壞 B．燈泡燒壞 C．電壓表燒壞 D．燈泡不亮

（4）改正電壓表和電流表位置后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表的表盤如圖乙所示，可能原因是_______________.

（5）正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮了一次后隨即熄滅，造成這種現(xiàn)象的原因可能是__________。

（6）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6	7	8
電壓U/V	4.5	4	3.5	3	2.5	2	1.5	1
電流I/A	0.56	0.55	0.51	0.48	0.42	0.34	0.27	0.18
發(fā)光情況	最明亮	明亮	亮	較亮	較暗	微光	熄滅	熄滅

從表中可以看出，燈泡在4V電壓下的實(shí)際功率是______W. 分析表中數(shù)據(jù)可知，導(dǎo)致家里的燈泡時(shí)亮?xí)r暗的原因可能是_______________。將小燈泡的U-I圖像繪制出來(lái)，發(fā)現(xiàn)圖像不是一條直線，如圖丙所示，形成的原因是:____________

Answer 1

【答案】（1）C；（2）見下圖；（3）D；（4）電流表的正負(fù)接線柱接反了；（5）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片沒有滑到阻值最大處；（6）2.2W、實(shí)際電壓時(shí)高時(shí)低、燈泡的電阻受溫度影響

【解析】

試題分析：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑 =U-UL =6V-4V=2V，由P=UI可得，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=PL/UL=2W/4V=0.5A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R=U滑/I=2V/0.5A=4Ω＞2Ω，排除B，A．“20Ω 0.2A”0.2A＜0.5A，D.2000Ω 1A，阻值太大，不合適，故只有C、“20Ω 1A”比較合適；

（2）根據(jù)測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)原理可知，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡的兩端，根據(jù)銘牌為“4V 2W”的小燈泡，電源電壓為6V，因此電壓表選擇0～15V，如下圖所示：

（3）鵬鵬把電流表與電壓表的位置互換，電壓表和燈泡、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電流表和小燈泡并聯(lián)，電流表的電阻很小，把小燈泡短路，所以小燈泡不亮；電壓表的電阻很大，通過(guò)的電流很小，電流表幾乎沒有示數(shù)，不會(huì)被燒壞；電流表和滑動(dòng)變阻器的電阻相對(duì)于電壓表的電阻來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，相當(dāng)于電壓表并聯(lián)在電源兩端，測(cè)量電源電壓，所以電壓表有示數(shù)，故選D；

（4）電流表指針?lè)雌�，說(shuō)明電流表流入的電流方向不對(duì)，即正負(fù)接線柱接反了引起的；

（5）燈泡很亮隨后熄滅→電流太大→電路總電阻太小→閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片沒有滑到阻值最大處，滑動(dòng)變阻器不能起到保護(hù)電路的作用；

（6）由圖可知當(dāng)小燈泡兩端的電壓為小燈泡的額定電壓4V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.55A，則燈泡的功率P=UI=4V×0.55A=2.2W；小燈泡兩端的電壓不同，則實(shí)際功率不同，燈泡的亮度不同，導(dǎo)致家里的燈泡時(shí)亮?xí)r暗的原因可能是實(shí)際電壓時(shí)高時(shí)低；圖象不是一條直線，由于電壓越大，燈泡的實(shí)際功率越大即燈絲的溫度越高，電阻越大，所以說(shuō)燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而增大。