Question

5．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V
（1）圖甲是小莉同學已連接的部分電路，請你用筆畫線代替導線將電路連接完整，使滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大
（2）小莉連接好電路后，閉合開關，逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表指針幾乎不偏轉，出現此現象的原因可能是C
A、小燈泡短路     B、滑動變阻器短路      C、小燈泡斷路      D、滑動變阻器斷路
（3）排除故障后，閉合開關進行實驗，移動滑動變阻器的滑片P，眼睛應注視電壓表的示數，在移動滑片的過程中，電壓表的示數如圖丙所示為2.4V，若他想測量額定功率則應將滑片向左（選填“左”或“右”）移動．然后讀出另一表的示數，并做好數據記錄．圖乙的U-I圖象是小莉根據多組實驗數據繪制的，根據圖象可得小燈泡的額定功率為0.5W
（4）根據圖象，小莉還發(fā)現小燈泡的電阻是變化的，造成這一變化的原因是小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化
（5）若將兩個小燈泡串聯后直接接在3V的電源的兩端，兩燈消耗的總功率為0.45W；
（6）小莉上網查閱資料發(fā)現，在相同的額定電壓下工作時，LED燈比小燈泡亮，經研究得知，是因為LED燈工作時電能轉化為光能 的效率比小燈泡高．

Answer 1

分析 （1）根據燈泡額定電壓確定電壓表量程，滑動變阻器、開關串聯接入電路，電壓表與燈泡并聯，注意電壓表正負接線柱不要接反，按要求連接滑動變阻器．
（2）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；
（3）要測量燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
若燈泡兩端的電壓低于額定電壓，則應減小滑動變阻器的阻值，使燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
由圖乙讀出電流，根據P=UI計算出其電功率；
（4）導體的電阻受溫度影響；
（5）若將兩個燈泡串聯在3V的電路中，各分1.5V的電壓，由圖象可得通過的電流，利用P=UI求總功率；
（6）LED燈與小燈泡工作時把電能轉化為光能．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，因此電壓表選0～3V量程，滑動變阻器接A接線柱時，滑片向右移動時接入電路的電阻變大，滑動變阻器、開關串聯接入電路，電壓表與燈泡并聯，注意滑動變阻器要一上一下接入電路，如圖所示：
；
（2）燈泡不亮可能斷路，電壓表有示數、電流表無示數說明電壓表所測部分斷路，即小燈泡斷路，C正確；
（3）測量小電燈額定功率，移動變阻滑的滑片P，眼睛應先注視電壓表的示數；
由圖丙知，電壓表的示數為2.4V，低于額定電壓，則應減小滑動變阻器的阻值，將滑片向左滑動，直到示數為2.5V；
由圖乙可知，燈泡兩端電壓為2.5V是，小燈泡中電流I=0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）燈絲的電阻是變化的，因為不同電壓下燈泡中電流不同、燈絲的溫度不同，小燈泡燈絲的電阻受溫度的影響；
（5）若將兩個燈泡串聯在3V的電路中，各分1.5V的電壓，由圖象可得通過的電流I=0.15A，總功率P_總=UI=3V×0.15A=0.45W；
（6）LED燈與小燈泡工作時都把電能轉化為光能．
故答案為：（1）實物電路如圖；（2）C；（3）電壓；2.4；左；0.5；（4）小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化；（5）0.45；（6）電能；光能．

點評 此題是“測量小電燈功率”的實驗，小燈泡不亮這種電路故障是實驗過程中經常出現的現象，要學會排除的方法，同時考查了滑動變阻器的應用及電功率的計算，這些都是實驗中的基礎知識，需熟練掌握．