Question

4．在測(cè)定“小燈泡電功率”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）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；
（2）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡斷路；（寫出一種即可）
（3）小明閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，則此時(shí)燈泡消耗的實(shí)際功率＜額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”）；
（4）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0.5W；
（5）進(jìn)一步分析圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸增大（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈絲電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓與電阻，由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電路電流，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的燈泡電流選擇電流表量程．
（2）燈泡不亮，可能是燈泡斷路或燈泡斷路或燈泡之外的電路斷路；電流表無示數(shù)，可能是電流表斷路或電流表之外的電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知電路故障為燈泡斷路；
（3）確定電壓表的量程、最小分度值，由圖讀出電壓表的示數(shù)；燈泡電壓小于燈泡額定電壓；
（4）由圖象求出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點(diǎn)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A；電流表選0.6A量程，把燈泡與電流表串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示；
（2）連好電路后閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則故障可能是小燈泡斷路；
（3）電壓表選擇0～3V量程，分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為2.2V，小于額定電壓，實(shí)際功率小于額定功率；
（4）由圖象知燈泡的額定電壓U=2.5V對(duì)應(yīng)的電流I=0.2A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）由圖丙知，燈泡兩端電壓的增大，電流增大，燈絲的溫度升高，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，所以燈絲的電阻增大．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）2.2；＜；（4）0.5；（5）增大；燈絲電阻隨溫度的變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電流表量程的選擇、連接實(shí)物圖、電壓表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡的額定功率，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，學(xué)生要注意掌握；
要根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表的量程；
本題第（4）的解題的關(guān)鍵是由圖象求出燈泡的額定電壓對(duì)應(yīng)的額定電流．