Question

5．小強(qiáng)同學(xué)要測(cè)量額定電壓為2.5V小燈泡的功率：

（1）連接的不完整實(shí)物電路如圖甲所示．請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成實(shí)物電路的連接．
（2）檢查電路連接無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路（或燈座斷路）；．
（3）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)，并繪制成圖乙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.75W．觀察圖乙所示的I-U圖象不是直線的原因燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（4）整理器材時(shí)發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器的PB部分比PC部分熱，原因電阻絲PB的電阻大于金屬桿PC的電阻．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端；
（2）閉合開(kāi)關(guān)電流表指針幾乎不動(dòng)，可能是電路斷路；電壓表有電阻示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電壓表與電源兩端是連通的，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：小燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）從圖象中確定額定電壓及對(duì)應(yīng)的電流值，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出額定功率；
（4）根據(jù)焦耳定律結(jié)合串聯(lián)電路電流及電阻的關(guān)系進(jìn)行判斷．

解答 解：（1）將電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為3V，所以電壓表應(yīng)選擇0～3V的量程，如圖所示；


（2）經(jīng)分析電路的故障可能是：小燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）由圖象知，當(dāng)電壓為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)為0.3A，所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，R=$\frac{U}{I}$，所以I-U圖象不是直線；
（4）電阻絲PB與金屬桿PC串聯(lián)，根據(jù)Q=I²Rt，兩部分的電流相同，通電時(shí)間相同，由PB的電阻大于PC的電阻，所以PB部分產(chǎn)生的熱量多，PB部分比PC部分熱．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）0.75；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（4）電阻絲PB與金屬桿PC串聯(lián)，根據(jù)Q=I²Rt，兩部分的電流相同，通電時(shí)間相同，由PB的電阻大于PC的電阻，所以PB部電阻分產(chǎn)生的熱量多，PB部分比PC部分熱．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析、額定功率的計(jì)算、影響電阻大小的因素及焦耳定律的應(yīng)用等知識(shí)，維度中等．