Question

在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)______．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于______（選填“A”或“B”）端．
（4）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑片，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______．（寫出一種即可）
（5）小明閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為______V，則此時燈泡消耗的實際功率______額定功率（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（6）小明繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應(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，可計算出小燈泡的額定功率是______W．
（7）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______（選填“增大”、“減小”或“不變”），造成這一現(xiàn)象的原因可能是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)．
（2）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，電壓表與燈泡并聯(lián)；根據(jù)歐姆定律計算燈泡電流，確定電流表的量程．
電壓表與燈泡串聯(lián)．
（3）閉合開關(guān)前，滑片處于最大阻值處以保護電路．
（4）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，小燈泡始終不亮、電流表無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因．
（5）根據(jù)電壓表的量程和分度值，讀出示數(shù)；通過實際電壓與額定電壓的關(guān)系，判斷實際功率與額定功率的關(guān)系．
（6）在圖象上找出燈泡額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI計算額定功率．
（7）根據(jù)R=計算出燈泡在1V、2V、3V時的電阻值，比較電阻與電壓的關(guān)系，通過分析影響電阻大小的因素找出變化原因．
解答：解：（1）連接電路時，開關(guān)要處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導(dǎo)線，電路電流過大，損壞元件．
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)，
燈泡的電流大約為：
I===0.25A，
所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，如圖．

（3）滑動變阻器滑片處于A端時，連入電路的電阻最大，起保護電路的作用．
（4）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，
小燈泡始終不亮、電流表無示數(shù)，說明電路斷路，
所以電路的可能故障原因是：燈泡斷路或接觸不良等．
（5）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，實際功率小于額定功率．
（6）由圖象知：燈泡在額定電壓2.5V時的電流為0.2A，
燈泡的額定功率：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（7）由圖象可知：
燈泡在0.5 V、1.5 V、2.5 V時，對應(yīng)的電流分別為：0.06A、0.16A、0.2A，
根據(jù)R=得出，對應(yīng)的電阻分別為：8.3Ω、9.4Ω、12Ω，
所以，燈泡電壓增大，電阻逐漸增大．
在實驗過程中，燈絲的長度、橫截面積、材料不變，電壓增大，溫度升高，電阻增大，
所以，燈絲電阻可能隨溫度變化而變化．
故答案為：（1）斷開；（2）如圖；（3）A；（4）燈絲斷路；（5）2.2；＜；（6）0.5；（7）增大；燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
點評：本題考查了測“小燈泡電功率”的實驗中實驗器材的正確使用、電路的連接、注意事項、電路故障分析和利用歐姆定律及功率的計算等問題，雖綜合性強，但都是很基礎(chǔ)、很重點的知識，只要掌握以上知識點，解決此題不難．