Question

10．小陽在做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，已知電源電壓3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）

（1）他在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖1所示，則接下來的操作是校零
（2）圖2是小陽畫出的實(shí)驗(yàn)電路圖，請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他將圖3中未完成的電路連線好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，連入電路的阻值變小，導(dǎo)線不能交叉．
（3）經(jīng)檢查元誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，電壓表示數(shù)數(shù)2V時(shí)，電流表示數(shù)如圖4所示，則此時(shí)通過小燈泡的電流為0.22A，燈泡的實(shí)際功率是0.44W．
（4）從圖象5所示，還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸變大（選填“變大”或“變小”）從物理學(xué)角度分析造成這一現(xiàn)象的原因燈絲溫度升高，燈絲電阻增大．
（5）實(shí)驗(yàn)中測出小燈泡在多次不同電壓下，小燈泡的功率，有些同學(xué)認(rèn)為進(jìn)一步求出它們的平均值以減小誤差，你是否同意他們的觀點(diǎn)？請說明理由．
（6）該實(shí)驗(yàn)的整套裝置還可以用于其他實(shí)驗(yàn)，請舉出一例．

Answer 1

分析 （1）使用前，電流表應(yīng)該校零；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)；根據(jù)歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電流表的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電表正負(fù)接線柱的連接；滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中．
（3）根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，再根據(jù)歐姆定律求出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率．
（4）比較電阻大小變化，從電阻大小影響因素上分析．
（5）小燈泡在不同電壓一功率不同，主要不是由實(shí)驗(yàn)誤差造成，所以取平均值無意義；
（6）探究電阻上的電流與電阻兩端電壓的關(guān)系．或伏安法則小燈泡電阻．

解答 解：（1）使用前，因?yàn)殡娏鞅淼闹羔槢]有指在零刻度線處，故電流表應(yīng)該校零；
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表選0～3V的量程，且與燈泡并聯(lián)；燈泡的額定電流約為$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A＜0.6A，所以電流表選0～0.6A的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出；滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中且接右下接線柱，連接如圖所示：

（3）電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以正常工作時(shí)通過燈泡的電流為0.22A；
此時(shí)燈泡的電功率為P=UI=2V×0.22A=0.44W；
（4）從圖象5所示，還可以看出，小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大逐漸增大，因?yàn)殡妷涸龃�，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大；
（5）不同意，小燈泡在不同電壓一功率不同，主要不是由實(shí)驗(yàn)誤差造成，所以取平均值無意義；
（6）探究電阻上的電流與電阻兩端電壓的關(guān)系．或伏安法則小燈泡電阻．
故答案為：（1）校零；（2）如上圖所示；（3）0.22；0.44W；（4）變大；燈絲溫度升高，燈絲電阻增大；（5）不同意，小燈泡在不同電壓一功率不同，主要不是由實(shí)驗(yàn)誤差造成，所以取平均值無意義．（6）探究電阻上的電流與電阻兩端電壓的關(guān)系．或伏安法則小燈泡電阻．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)物圖的連接，電壓表和電流表量程的選擇，滑動變阻器的正確使用，電流表的讀數(shù)，從圖象獲取有用信息，歐姆定律，燈絲電阻與溫度的關(guān)系，開燈瞬間容易燒斷燈絲的原因等等．體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系，培養(yǎng)了學(xué)生篩選信息的能力．