Question

11．魏明在做測(cè)量小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)時(shí)，老師為他準(zhǔn)備了如下器材：6V蓄電池，電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V），滑動(dòng)變阻器（50Ω、1.5A），額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時(shí)電阻約為7Ω）、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫魏明將圖a中的實(shí)物電路連接完整；并根據(jù)實(shí)物圖在方框中畫出電路圖．
（2）魏明連好電路閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是（寫出一種即可）：燈泡斷路；
（3）排除故障后，魏明通過移動(dòng)滑片P，分別記下了多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了如圖b所示的U-I圖象．根據(jù)U-I圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是10.7Ω．
（4）魏明發(fā)現(xiàn)，由U-I圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算可知：小燈泡亮度不同時(shí)燈絲的電阻不相等．你認(rèn)為造成這種結(jié)果的原因是燈絲電阻受溫度影響．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流確定電流表量程．由此連接實(shí)物并畫出電路圖；
（2）電流表示數(shù)幾乎為零，說(shuō)明電路斷路，電壓表示數(shù)接近電源電壓說(shuō)明電壓表到電源正負(fù)極之間是通路，由此判斷故障；
（3）由圖象讀出燈泡電壓在額定電壓下通過的電流，由P=UI計(jì)算其額定功率；讀出燈泡電壓1.5V時(shí)的電流，由R=$\frac{U}{I}$計(jì)算電阻．
（4）燈絲電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表應(yīng)選擇0～3V量程，燈泡正常發(fā)光時(shí)電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{7Ω}$=0.36A，電流表選用0-0.6A量程，由此連接實(shí)物并畫出電路圖，如圖所示：

（2）電流表示數(shù)接近零，說(shuō)明電路斷路，而電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明和電壓表并聯(lián)的燈泡發(fā)生了斷路；
（3）由圖象，當(dāng)燈泡電壓為2.5V，通過的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
當(dāng)燈泡電壓為1.5V時(shí)，通過的電流0.1A，所以此時(shí)的電阻R=$\frac{U}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.14A}$=10.7Ω；
（4）小燈泡亮度不同時(shí)燈絲的電阻不相等，燈絲電阻會(huì)隨溫度升高而增大．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）0.5；10.7；（4）燈絲電阻受溫度影響．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接，電壓表、電流表的使用，電流表的讀數(shù)、功率的計(jì)算、歐姆定律的應(yīng)用以及故障問題等．屬于常見題型，難度不大．