Question

8．某興趣小組用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)儀器，測(cè)量一只額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率．

（1）圖甲中的電路未連接完整，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在答題卡相應(yīng)圖中將電路連接完整．
（2）電路連接好后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光強(qiáng)烈，電壓表、電流表的指針有明顯偏轉(zhuǎn)，問發(fā)生這種現(xiàn)象的原因是：滑動(dòng)變阻器阻值太小或被短路．
（3）排除故障后，他們根據(jù)測(cè)量出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了如圖乙所示的I-U圖象，由此可知小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）小明利用所測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算出小燈泡燈絲的電阻，發(fā)現(xiàn)隨著電壓的升高，燈絲的電阻增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因是：燈絲溫度升高．
（5）做完實(shí)驗(yàn)后，小明覺得還可以用這些器材來探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”，考慮到上題的結(jié)果，你覺得需要將小燈泡更換成定值電阻更為合理．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪B接電路；
（2）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時(shí)，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時(shí)，斷路部分無電流，電壓大；
（3）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.3A，根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率；
（4）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析；
（5）要探究電流與電壓的關(guān)系，需保持電阻不變．

解答 解：（1）由甲圖可知，電壓表未連入電路，測(cè)量燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，如圖所示：
；
（2）由題意知，燈泡發(fā)光強(qiáng)烈，電流表的示數(shù)很大，說明此時(shí)電路中的電阻較小，則沒有將滑片移至最大阻值處或變阻器短路；
（3）由圖象可知，燈泡兩端的電壓為2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.3A，小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（4）由圖象可知，電壓升高，燈絲的電阻增大；
由于電壓升高，電流增大，燈泡的實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，所以燈泡的電阻變化是由于燈絲溫度升高造成的；
（5）探究“通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”，需保持電阻不變，所以應(yīng)將燈泡換成定值電阻．
故答案為：（1）見上圖；（2）滑動(dòng)變阻器阻值太小或被短路；（3）0.75；（4）增大；燈絲溫度升高；（5）小燈泡；定值電阻．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表的正確使用，電路故障的判斷和電功率的計(jì)算，同時(shí)還涉及到燈絲電阻與溫度的關(guān)系及控制變量法的應(yīng)用，涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，難度不太大．