Question

在“測(cè)量小燈泡的額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V，額定功率不大于1W，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣．
（1）請(qǐng)你在圖甲中用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線完成電路連接（導(dǎo)線不能交叉）．

（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)

 

，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移到

 

（選填“左”或“右”）端．
（3）接好電路閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，則可能發(fā)生的故障是

 

．
（4）排除故障，接通電路，調(diào)節(jié)滑片P，使電壓表示數(shù)為2.5V，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)通過(guò)的電流為

 

A，燈泡的額定功率為

 

W．
（5）在完成了以上實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)進(jìn)一步測(cè)量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的圖象如圖丙所示，通過(guò)分析圖象發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這是因?yàn)樾�燈絲的電阻隨

 

的變化而變化．根據(jù)圖象可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1.0V時(shí)，燈泡的電阻為

 

Ω．

Answer 1

分析：（1）電壓表測(cè)燈的電壓，應(yīng)與燈并聯(lián)，電流表測(cè)燈的電流，應(yīng)與燈串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器用來(lái)調(diào)節(jié)燈的兩端電壓，燈與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)是斷開(kāi)的，滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)是最大的．
（3）當(dāng)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明燈被短路了．
（4）由電流表的量程和分度值讀數(shù)，由P=UI計(jì)算電功率．
（5）燈的電流與電壓的圖象是曲線而是直線，說(shuō)明燈的電阻是隨溫度的變化而變化，由歐姆定律可計(jì)算出小燈泡兩端的電壓為1.0V時(shí)的電阻．

解答：解：（1）由于燈的功率不大于1W，故電路中的電流I=

P

U

=

1W

2.5V

=0.4A，故電流表使用0-0.6A的量程，與燈串聯(lián)，電壓表使用0-3V的量程，與燈并聯(lián)，燈與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)．

（2）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到阻值最大處是為了防止發(fā)生短路而損壞元件．滑動(dòng)變阻器阻值最大處時(shí)，滑片在右端．
（3）當(dāng)燈不亮，而電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)時(shí)，說(shuō)明燈被短路了．
（4）電流表的量程為0-0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.25A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（4）由于圖象中電流與電壓的關(guān)系不是一條直線而是曲線，故說(shuō)明燈的電阻是隨溫度變化而變化，當(dāng)燈的電壓是1V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.2A，故此時(shí)燈的電阻R=

U

I

=

1V

0.2A

=5Ω．
故本題答案為：（2）斷開(kāi)；右；（3）小燈泡短路；（4）0.25；0.625；（5）溫度；5．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燈的電功率實(shí)驗(yàn)中的電路的連接、電表的量程和選擇、注意事項(xiàng)、功率的計(jì)算及燈的電阻的影響因素．