Question

15．小明在進行“測量小燈泡的功率”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～l5V）、滑動變阻器（50Ω、1.5A）、額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時的電阻約為7Ω）、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．
（1）小明在實驗中應(yīng)該選擇電流表的量程是0～0.6A，應(yīng)該選擇電壓表的量程是0～3V．
（2）他連接的實物電路如圖1所示，請你在如圖2虛線框內(nèi)畫出該電路圖．
（3）閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器滑片的位置調(diào)到C（填寫“C”或“D”）端．
（4）閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的C和B．（填寫序號）
A．小燈泡短路                    B．小燈泡的燈絲斷了
C．小燈泡的燈座接良               D．電壓表的正、負接線柱接反
（5）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得如表所示的三組數(shù)據(jù)．則小燈泡的額定功率為0.9W．
（6）小明發(fā)現(xiàn)，由表中數(shù)據(jù)計算可知：小燈泡亮度不同時燈絲的電阻也不同．你認為造成這種結(jié)果的原因是溫度對燈泡電阻造成的影響．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.30	0.36	0.38

Answer 1

分析 （1）根據(jù)根據(jù)燈泡的額定功率確定電壓表的量程，根據(jù)I=$\frac{U}{R}$求出燈泡的額定電流確定電流表的量程；
（2）按電流流向法，從電源的正極出發(fā)依次畫出串聯(lián)各元件，最后把電壓表并聯(lián)到相應(yīng)的位置即可；
（3）在閉合開關(guān)前，為防止電路中電流過大燒壞用電器，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處；
（4）閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路，短路不對（這樣電壓表示數(shù)為0），只能是斷路；
（5）額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）根據(jù)影響燈泡電阻的因素可知，由于燈泡的長度、材料、橫截面積都不變，所以燈泡電阻改變的原因是溫度的變化．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V的量程；
燈泡的額定電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{7Ω}$≈0.36A＜0.6A，所以電壓表選0～0.6A的量程；
（2）先畫出電源符號，按電流流向法，從電源的正極出發(fā)依次畫出開關(guān)、電流表、燈泡、滑動變阻器回到電源的負極，最后把電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端即可，如下圖所示：

（3）在閉合開關(guān)前，保護電路的滑動變阻器處于最大阻值的C端；
（4）電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路斷路，故B、C選項符合題意；
（5）由表格可知，燈泡的額定電流為0.36A，所以燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.36A=0.9W；
（6）導(dǎo)體電阻隨溫度變化而變化，燈泡亮度不同，電阻不同，原因是：燈絲的電阻與溫度有關(guān)．
故答案為：（1）0～0.6A；0～3V；（2）如上圖；（3）C；（4）B；C；（5）0.9W；（6）溫度對燈泡電阻造成的影響．

點評 本題考查測電功率實驗時電表量程的選擇、實物電路的連接、額定功率的計算、燈絲電阻與溫度的關(guān)系等；要注意只有當(dāng)燈泡兩端的實際電壓等于其額定電壓時，燈泡才會正常發(fā)光，額定功率等于其實際功率．