Question

15．小龍?jiān)谧觥皽y(cè)定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用電源電壓為4.5伏，小燈泡額定電壓為2.5伏．
①按電路圖連接成實(shí)物圖后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮、電流表指針不動(dòng)、電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，則電路故障原因可能是小燈泡斷路；
②故障排除后重新閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P到某一位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖乙，若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5伏；
③小明同學(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)，并繪制成圖丙所示的圖象．根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5瓦．該圖象不是直線，主要原因是燈絲電阻隨溫度升高而增大．

④如果我們根據(jù)小燈泡兩端的電壓和相應(yīng)的電流，計(jì)算出了小燈泡在不同電壓下的電功率，并繪制出其電功率與相應(yīng)電壓的關(guān)系圖象，則下列四圖中正確的是B

Answer 1

分析 ①用電壓表檢測(cè)電路故障時(shí)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為零時(shí)，故障有：①被測(cè)部分電路短路；②其它部分電路斷路．
當(dāng)電壓表有示數(shù)，且接近電源電壓時(shí)，故障是：①被測(cè)部分電路斷路；②其它部分電路短路．
②由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)--電壓和電阻成正比，來(lái)分析滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)情況．
③從圖象上找到額定電壓對(duì)應(yīng)的點(diǎn)，讀出對(duì)應(yīng)的電流，利用P=UI計(jì)算額定功率．
該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，說(shuō)明小燈泡發(fā)光的過(guò)程中，影響電阻大小的因素是存在的．
④燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而變大，根據(jù)電功率公式分析答題．

解答 解：①閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，此時(shí)的故障有兩種可能：①被測(cè)部分電路斷路；②其它部分電路短路．如果是其它部分短路，小燈泡會(huì)亮、電流表指針會(huì)動(dòng)，故不符合要求．因此可以斷定電路故障為：小燈泡（被測(cè)部分）斷路．
②電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，而額定電壓為2.5V，故應(yīng)使小燈泡兩端的電壓增大，就應(yīng)該讓滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小，就必須把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)小，即滑片向B移動(dòng)．
③由圖象知，當(dāng)燈的電壓是2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流值為0.2A，額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說(shuō)明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的增大而升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
④燈泡電阻R不是定值，隨溫度升高而變大，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，P與U²成正比，燈泡功率P隨U²增大而變大，故選B．
故答案為：①小燈泡斷路．②B．③0.5；燈絲電阻隨溫度升高而增大．④B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量電功率的實(shí)驗(yàn)中電路故障的判斷、電壓表的讀數(shù)、串聯(lián)電路的分壓作用及額定功率的計(jì)算，同時(shí)還考查了學(xué)生對(duì)圖象的分析和處理能力．本實(shí)驗(yàn)需要注意燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．