Question

5．實驗小組進(jìn)行了“測定額定電壓是2.5V的小燈泡功率”的實驗：
電源為三節(jié)新干電池
（1）在圖中用筆畫線代替導(dǎo)線完成實驗的電路連接；
（2）一同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑片，小燈泡不亮，電壓表示數(shù)接近電源電壓．電流表無示數(shù)，分析原因燈泡斷路．排除故障后實驗記錄和計算如圖所示．
（3）根據(jù)他們觀察的現(xiàn)象和記錄的實驗數(shù)據(jù)分析，小燈泡的額定功率是0.75W
（4）他們還注意到，這個實驗記錄也可以用來計算小燈泡燈絲的電阻和某一時刻滑動變阻器連入電路的電阻．當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值是6.67歐姆（小數(shù)后保留兩位有效數(shù)字）．大家還發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻隨電壓的增加而增加（增加、不變、減�。�

電壓U/V	1.5	2.0	2.5
電流I/A	0.22	0.26	0.30
功率P/W	0.33	0.52
燈泡發(fā)光情況	燈絲暗紅	微弱發(fā)光	正常發(fā)光

Answer 1

分析 （1）小燈泡和滑動變阻器組成串聯(lián)電路，電壓表與小燈泡并聯(lián)，測量的是燈泡兩端的電壓，電流表串聯(lián)在電路里，測量的是電路中的電流．
（2）常見的電流故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．
（3）小燈泡電壓等于額定電壓時，實際功率等于額定功率，由表格讀出電壓為2.5V時的電流，根據(jù)P=UI計算燈泡額定功率．
（4）根據(jù)串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算燈泡正常發(fā)光時，變阻器連入電路的阻值的大�。桓鶕�(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用歐姆定律分析答題．

解答 解：
（1）測燈泡額定功率的實驗中，小燈泡和滑動變阻器組成串聯(lián)電路，電流表串聯(lián)在電路里，由表格數(shù)據(jù)可知，電流表可選擇0～0.6A量程；電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡額定電壓2.5V，所以電壓表選擇0～3V量程，滑動變阻器“一上一下”接入電路，如圖所示：
；
（2）電流表指針不動，可能是電流表短路、或電路斷路造成的；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，因此電路故障是：燈泡斷路．
（3）由表格可知，燈泡電壓為2.5V時正常發(fā)光，此時通過燈泡的電流為0.30A，
所以燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
（4）電源為三節(jié)新干電池，所以電源電壓為4.5V，
燈泡正常發(fā)光時變阻器兩端電壓：U_滑=U-U_額=4.5V-2.5V=2V，
所以滑動變阻器接入電路的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2V}{0.30A}$≈6.67Ω；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，三次實驗燈泡電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.22A}$≈6.8Ω；R₁=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.0V}{0.26A}$≈7.7Ω；R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.5V}{0.30A}$≈8.3Ω，
所以：燈絲的電阻隨電壓的增加而增大．
故答案為：（1）見上圖；（2）燈泡斷路；（3）0.75；（4）6.67；增加．

點評 本題考查了實物連接，故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理，分析清楚表中實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)用功率公式P=UI、歐姆定律即可正確解題．