Question

在測(cè)額定電壓為2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）功率的實(shí)驗(yàn)中，老師給小明提供了以下器材：電流表（0～0.6A　0～3A）、電壓表（0～3V　0～15V）、開(kāi)關(guān)；電源電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）小明根據(jù)電路圖甲將各元件連接成如圖乙所示的電路，在圖乙中有兩個(gè)元件的連接明顯錯(cuò)誤，分別是______和______ （填寫(xiě)元件名稱）．
（2）小明糾正以上兩個(gè)錯(cuò)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小燈泡無(wú)法發(fā)光，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表讀數(shù)接近6V，那這是______（元件名稱）損壞造成的．再次糾正錯(cuò)誤使小燈泡發(fā)光，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙、丁所示，則小燈泡的電流是______A，小燈泡兩端的電壓是______V．
（3）小明重新移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片多次測(cè)量通過(guò)小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，畫(huà)出了通過(guò)小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象，如圖戊所示，則小燈泡的額定功率是______ W．
（4）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中小明發(fā)現(xiàn)這個(gè)燈泡的電阻兩端電流并不與電壓成正比，這是什么原因造成的呢？______．

Answer 1

解：（1）主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器三個(gè)元件分析：
燈泡額定電壓2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，
燈泡電流約為：I===0.25A，電流表選擇0～0.6A量程，串聯(lián)在電路中，電流從電壓表和電流表正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下兩個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中，所以，有明顯錯(cuò)誤的是滑動(dòng)變阻器和電流表，滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱相當(dāng)于一個(gè)定值電阻．
電流從電流表的負(fù)接線柱流入，從正接線柱流出．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小燈泡無(wú)法發(fā)光，電流表幾乎不偏轉(zhuǎn)，電壓表讀數(shù)接近電源電壓6V，說(shuō)明電路斷路，并且電壓表與電源兩極相連，故燈泡被損壞；
電流表選擇0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.2A．
電壓表選擇0～3V量程，每一個(gè)大格代表1V，每一個(gè)小格代表0.1V，電壓為1.5V．
（3）從圖象中找到燈泡在2.5V時(shí)的電流為0.25A，
所以P′=U′I′=2.5V×0.25A=0.625W．
（4）由圖象可知電壓和電流的比值是變化的即燈泡的電阻是變化的，原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過(guò)小燈泡的電流不與其兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）滑動(dòng)變阻器；電流表．
（2）燈泡；0.2；1.5．
（3）0.625．
（4）燈絲電阻隨溫度變化而變化．
分析：（1）實(shí)物連接圖中找錯(cuò)誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱的接入方法上考慮．
從滑動(dòng)變阻器接線柱的接入和滑片的位置考慮．
（2）電壓表有示數(shù)，說(shuō)明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器且電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
電壓表和電流表的讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格代表的示數(shù)．
（3）從圖象上找到燈泡在2.5V下的電流，知道電壓和電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率．
（4）圖象不是直線說(shuō)明電壓與電流的比值即電阻是變化的，可以從影響電阻大小的因素進(jìn)行分析．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到了電路連接時(shí)注意的事項(xiàng)、電路故障的判斷、電表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的正確使用、歐姆定律和電功率的計(jì)算等，關(guān)鍵是知道額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等以及分析圖象得出燈泡電阻與溫度的關(guān)系，雖然涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但都是基本內(nèi)容，所以平時(shí)要多注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)．