Question

4．小明測小燈泡的電功率，燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣．

（1）請將圖甲電路補完整，要求滑片向右移動時，電壓表示數(shù)變�。�
（2）實驗中燈泡突然熄滅，可能是燈泡斷路，也可能是燈泡短路．小明不添加任何器材就判斷出了故障類型，他的方法是觀察電流表，若電流表有示數(shù)燈泡短路；電流表無示數(shù)燈泡斷路（或觀察電壓表，若電壓表有示數(shù)燈泡斷路；無示數(shù)燈泡短路）．
（3）下表是小明在實驗中測到的數(shù)據(jù)：

電壓U/V	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流I/A	0.20	0.25	0.28	0.30	0.31

①在圖乙中作出I-U圖象；
②小燈泡的額定功率為0.75W；
③實驗中燈泡的實際電壓等于額定電壓一半時的電功率為P₁，燈泡的實際電流等于額定電流一半時的電功率為P₂，則P₁＞（＞/=/＜）P₂，你的判斷的方法是根據(jù)實際電壓和實際電流所圍面積比較．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)串聯(lián)電路特點分析滑片向右移動時，電壓表示數(shù)變小時變阻器連入阻值的變化，從而確定滑動變阻器的接線情況；
（2）根據(jù)燈泡斷路和短路時電表示數(shù)情況分析解答；
（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫出圖象；
②讀出小燈泡正常發(fā)光時的電流，由P=UI計算；
③根據(jù)P=UI，由圖象中電壓與電流所圍部分的面積等于功率，由此分析解答．

解答 解：
（1）測功率的實驗中，滑動變阻器應(yīng)與燈泡串聯(lián)，電壓表測量的是燈泡兩端電壓，滑片向右移動時，電壓表示數(shù)變小，由串聯(lián)電路的分壓原理知，變阻器連入阻值變大，所以應(yīng)將其左下接線柱接入電路中，同時要注意電流從電壓表正接線流入，負(fù)接線柱流出，如圖所示：
；
（2）故障原因出現(xiàn)在燈泡斷路或短路上，可以觀察電流表，若電流表有示數(shù)燈泡短路；電流表無示數(shù)燈泡斷路；
也可以觀察電壓表，若電壓表有示數(shù)燈泡斷路；無示數(shù)燈泡短路；
（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點連線畫出圖象如圖所示：

②小燈泡兩端電壓為2.5V時正常發(fā)光，由表格數(shù)據(jù)知此時通過燈泡的電流為0.3A，
所以小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
③由P=UI知，電壓和電流圍成部分的面積等于功率．
通過圖象分析當(dāng)實際電壓為額定電壓一半時，電壓與電流所圍的面積要比實際電流為額定電流一半時所圍面積要大，所以P₁＞P₂．
故答案為：（1）見上圖；
（2）觀察電流表，若電流表有示數(shù)燈泡短路；電流表無示數(shù)燈泡斷路（或觀察電壓表，若電壓表有示數(shù)燈泡斷路；無示數(shù)燈泡短路）
（3）①見上圖象；②0.75；③＞；根據(jù)實際電壓和實際電流所圍面積比較．

點評 本題考查了實物電路的連接、電路故障的判斷、圖象的認(rèn)識和理解以及功率計算等，實際電壓和實際電流為額定電壓和額定電壓一半的功率大小還可以從燈泡電阻與溫度關(guān)系角度分析解答．