Question

5．在“測量小燈泡的電功率”實驗中，同學(xué)們用電壓表、電流表、開關(guān)、電壓為3V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡和標(biāo)有“20Ω　1.5A”的滑動變阻器，設(shè)計了如圖甲所示的電路圖．

（1）請你按圖甲的電路圖，在圖乙的實物電路中，用筆畫線代替導(dǎo)線，將電流表正確連入電路（連線不得交叉）．
（2）若電流表正確接入圖乙電路，閉合開關(guān)前，某同學(xué)發(fā)現(xiàn)電路有一處錯誤，這個錯誤是滑動變阻器將下面兩個接線柱接入了電路．改正錯誤后，閉合開關(guān)，將變阻器滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，則變阻器接入電路的接線柱是BC（選填“AD”或“BC”）．
（3）電路連接正確后，該組同學(xué)由實驗測得的數(shù)據(jù)繪制了如圖丙所示的I-U關(guān)系圖象．由圖象可知，小燈泡的額定功率是0.625W．
（4）實驗過程中，若將電壓表和電流表互換位置，閉合開關(guān)后，小燈泡不亮（選填“亮”或“不亮”），這時電壓表的示數(shù)約為4.5V．
（5）結(jié)合圖丙的信息思考：能否利用圖甲電路，采用控制變量的方法來“探究電流與電壓的關(guān)系”并說明理由：不能，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖丙可知電流表的量程且與燈泡串聯(lián)；
（2）根據(jù)滑動變阻器一上一下的原則接線分析實物圖中的連接錯誤；
（3）當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓時，燈泡正常發(fā)光；根據(jù)丙圖，讀出當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時通過小燈泡的電流，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）電壓表與電流表互換，即：電流表與燈泡并聯(lián)，電壓表串聯(lián)接入電路，由于電壓表內(nèi)阻很大，理想電壓表內(nèi)阻為無窮大，電壓表串聯(lián)在電路相當(dāng)于電路斷路，電路中沒有電流，燈泡不發(fā)光，但電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連．
（5）燈泡電阻受溫度影響，據(jù)此分析答題．

解答 解：（1）由圖丙可知，電流表選擇小量程0～0.6A，電流正入負(fù)出，如圖所示：

（2）滑動變阻器需按一上一下的原則接線，由實物圖可知，滑動變阻器接線錯誤，即滑動變阻器將下面兩個接線柱接入了電路；
閉合開關(guān)，將變阻器滑片向右移動時，電流表示數(shù)變大，說明滑動變阻器接入電路的阻值變小，所以滑動變阻器接入電路的接線柱是BC或BD；
（3）當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光；由丙圖可知，當(dāng)小燈泡兩端電壓U=2.5V時，通過燈泡的電流I=0.25A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）電壓表和電流表位置互換，電壓表串聯(lián)接入電路，電路相當(dāng)于斷路，電路中沒有電流流過，燈泡不發(fā)光；
由于電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，電壓表測量電源電壓，所以電壓表示數(shù)為4.5V；
（5）探究電流與電壓的關(guān)系應(yīng)控制電阻阻值不變，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值，因此不能采用圖甲電路探究電流與電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）如圖；（2）滑動變阻器將下面兩個接線柱接入了電路；BC；（3）0.625；（4）不亮；4.5；不能，燈泡電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大，燈泡電阻不是定值．

點評 本題考查了連接實物電路圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、實驗現(xiàn)象分析、實驗電路分析等問題，連接電路圖時注意電表量程的選擇，理解燈泡的電阻與溫度有關(guān)．