Question

1．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，選用如下器材：2節(jié)干電池、額定電壓為2.5V的小燈泡（額定功率小于1W）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20Ω  1A）、開關(guān)和導(dǎo)線．如圖甲所示是小明沒有連接完整的電路．
（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整．
（2）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表的示數(shù)幾乎為零，燈泡不發(fā)光，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡燈絲斷了或燈泡與燈座接觸不良．
（3）排除故障后，小明通過正確的操作，得到多組I、U數(shù)據(jù)，作出如圖乙所示的I-U圖象，由圖可知，燈泡兩端的電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.26A，燈泡的額定功率為0.65W；燈泡的電阻隨電壓的增加而增大（選填“增大”或“減小”），導(dǎo)致燈泡電阻變化的主要因素是燈泡電阻受溫度影響．
（4）根據(jù)（1）問中連接好的電路，排除（2）問中的故障，移動變阻器滑片，能否實現(xiàn)燈泡兩端的電壓從零連續(xù)變化到2.5V？答：不能（選填“能”或“不能”），其理由是當滑片移至變阻器最左端時，電路中電阻最大，流過燈泡的電流最小但不為零，電壓最小也不為零，所以不能實現(xiàn)電壓從零連續(xù)變化．

Answer 1

分析 （1）本實驗中，滑動變阻器、電流表、燈泡應(yīng)串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡規(guī)格選擇電表量程；
（2）閉合開關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路、或燈泡斷路、或燈泡之外電路存在斷路；電流表指針不動，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，與電壓表并聯(lián)的小燈泡之外不存在斷路；綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路；
（3）由圖象讀出電壓為2.5V時通過燈泡的電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率；根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而變大；
（4）滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，從燈泡有電阻這一角度分析．

解答 解：
（1）測量小燈泡的電功率實驗中，滑動變阻器、電流表、燈泡應(yīng)串聯(lián)，電壓表與燈泡并聯(lián)；
燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表使用0-3V量程；
由P=UI可得，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A，燈泡正常發(fā)光的電流小于0.4A，所以電流表使用0-0.6A量程．如圖所示：
；
（2）閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電流表指針幾乎不動，說明電路中斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表到電源間是通路，所以產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燈泡斷路或燈泡與燈座接觸不良；
（3）由圖象讀出電壓為2.5V時通過燈泡的電流為0.26A，
燈泡的額定功率P_額=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
由圖象知，燈泡兩端電壓變化大于電流變化，所以燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，而燈絲的材料不變，長度、橫截面積幾乎不變，電壓增大時燈絲的溫度升高，這是導(dǎo)致燈泡電阻變化的主要因素；
（4）由題意可知，滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入阻值為其最大值，因為燈泡有電阻，燈兩端分得的電壓最小，但不能為0，所以不能實現(xiàn)燈泡兩端電壓從零連續(xù)變化到2.5V．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）燈泡燈絲斷了或燈泡與燈座接觸不良；
（3）0.26；0.65；增大；燈泡電阻受溫度影響；
（4）不能；當滑片移至變阻器最左端時，電路中電阻最大，流過燈泡的電流最小但不為零，電壓最小也不為零，所以不能實現(xiàn)電壓從零連續(xù)變化．

點評 本題考查了實物連接、電路故障分析、求功率等問題，要能從圖象中獲取有用信息，同時還考查了對電阻與溫度關(guān)系的認識和理解．