Question

13．王明同學(xué)準(zhǔn)備測量額定電壓為2.5V的小燈泡在實(shí)際工作時(shí)的功率，根據(jù)已有器材，他設(shè)計(jì)好了電路原理圖，并完成了實(shí)物連接，如圖1所示．
（1）根據(jù)實(shí)物連接圖，請你在圖2虛線框內(nèi)畫出與之對應(yīng)的電路原理圖．

（2）在某次測量過程中，閉合開關(guān)后，電壓表和電流表示數(shù)如圖3所示，則電壓表的示數(shù)為1.2V，電流表的示數(shù)為0.4A，則此時(shí)小燈泡的功率為0.48W．（最后一空保留兩位小數(shù)）
（3）滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端滑動(dòng)后，小燈泡的功率將增大．（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）王明同學(xué)經(jīng)過多次測量與計(jì)算后，得到了一組功率P與電壓的平方U²的數(shù)據(jù)，下列各圖中能正確表示P與U²的關(guān)系的是：（設(shè)燈絲電阻不變）A

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物圖畫出對應(yīng)在的電路圖；
（2）根據(jù)圖3所示電表確定電表量程與最小分度值，然后讀出電表示數(shù)，由電功率公式P=UI求出燈泡的實(shí)際功率；
（3）根據(jù)電路圖確定滑片P向B端滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值如何變化，由歐姆定律判斷電路電流如何變化，然后由電功率公式P=I²R判斷燈泡功率如何變化．
（4）燈絲電阻不變，根據(jù)電功率公式P判斷電功率P與U²的關(guān)系，找出符合題意的圖象．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)物圖畫出對應(yīng)在的電路圖，從電源正極出發(fā)，各元件的先后順序與實(shí)物圖一致，如下圖所示；


（2）由圖3知，電壓表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是1.2V；電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.4A，此時(shí)燈泡功率P=UI=1.2V×0.4A=0.48W；
（3）由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器的滑片P向B端滑動(dòng)后，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變小，電路總阻值變小，電源電壓不變，電路電流I變大，燈泡功率P=I²R將增大；
（4）燈泡電阻R不變，由電功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，燈泡功率P與U²成正比，即電功率隨電壓的平方的變化關(guān)系為正比例函數(shù)關(guān)系，圖象為一過原點(diǎn)的直線，故選A；
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）1.2；0.4；0.48；
（3）變大；
（4）A．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)物圖與電路圖的轉(zhuǎn)化、電表讀數(shù)、求燈泡功率、判斷功率的變化、判斷燈泡功率與電壓平方的關(guān)系圖象等問題，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的運(yùn)用．