Question

11．在“測(cè)量小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開；
（2）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路連接完整；
（3）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端；
（4）閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P的過程中，觀察到電流表示數(shù)幾乎接近最大值時(shí)，小燈泡仍然不亮，且電壓表無示數(shù)，其原因可能是小燈泡短路；
（5）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示為2.2 V，則此時(shí)燈泡消耗的實(shí)際功率＜額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”），要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)；
（6）小明繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片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I-U圖象（圖丙），根據(jù)圖象，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5 W；
（7）圖丙所示的小燈泡I-U圖象不是直線的原因是：燈絲電阻受溫度的影響．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)該斷開；
（2）根據(jù)圖象中電流的范圍確定電流表的量程．注意電流表的正負(fù)接線柱；
（3）閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值處；
（4）電流表有示數(shù)說明電路為通路，電壓表無示數(shù)示數(shù)說明電壓表被短路；
（5）根據(jù)電壓表的量程和讀數(shù)；當(dāng)用電器兩端的電壓小于額定電壓時(shí)，功率小于額定功率；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)判斷滑片移動(dòng)的方向；
（6）根據(jù)P=UI解答；
（7）通過圖象可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的電阻是變化的，導(dǎo)體電阻的決定因素有：導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度四個(gè)因素．因此從導(dǎo)體的決定因素入手來分析此題．

解答 解：（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)該斷開；
（2）小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
所以電流應(yīng)選擇0～0.6A的量程，故將電流表的“0.6”接線柱與燈泡的左接線柱連接；
因?yàn)樾�燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選0～3V的量程，將其與小燈泡并聯(lián)，如圖所示：

（3）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處，由圖甲可知，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A端．
（4）電流表有示數(shù)說明電路為通路，電壓表無示數(shù)示數(shù)說明電壓表被短路，即小燈泡短路；
（5）由圖可知，電壓表量程為0-3V，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V；此時(shí)的電壓小于額定電壓，故實(shí)際功率小于額定功率；燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為2.2V，要使燈泡兩端的電壓從2.2V增加到2.5V，由串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大可知，滑片向B端移動(dòng)，減小接入電路中的電阻；
（6）由圖可知，電壓為2.5V時(shí)電流為0.2A，功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（7）當(dāng)導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，導(dǎo)體都要發(fā)熱，且電流越大，溫度越高．導(dǎo)體的溫度越高，導(dǎo)體的電阻就越大．由于電阻的變化出現(xiàn)了導(dǎo)體中的I-U圖線不是一條直線．
故答案為：（1）斷開；（2）如圖；（3）A；（4）小燈泡短路；（5）2.2；＜；B；（6）0.5；（7）燈絲電阻受溫度的影響．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電壓表量程的選擇和連接、電路故障的判斷、串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)、電流表的讀數(shù)和電功率的計(jì)算等，要注意燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等以及燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小．