Question

16．如圖所示是小劉同學(xué)“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗，小燈泡上標(biāo)有“2.5V”的字樣．

（1）在圖甲上補(bǔ)畫導(dǎo)線，使其成為完整的實(shí)驗電路，要求：滑動變阻器的滑片P向左移動時，小燈泡變亮．
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)斷開，如圖乙所示，電流表的示數(shù)為0.2A．
（3）在實(shí)驗中，若電壓表示數(shù)為2V，在此基礎(chǔ)上，為了能測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止，該燈泡的額定功率是0.625W，此時小燈泡的電阻是10Ω．
（4）正確連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大時，電壓表示數(shù)變小，經(jīng)檢查電表完好，則可能的原因是電壓表接在滑動變阻器兩端．
（5）改變滑動變阻器滑片的位置，測得幾組對應(yīng)的電壓與電流值，作出了圖丙所示的U-I圖象．從圖象可知小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大；還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成（選填“成”或“不成”）正比，造成這種現(xiàn)象的原因是小燈泡電阻隨溫度的增大而增大．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向左滑動時，小燈泡的亮度增加，說明滑動變阻器和燈泡串聯(lián)，且滑動變阻器電阻減小，電路電流變大；
（2）在電路沒有連接好之前，開關(guān)一直是斷開的，這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致用電器損壞；
（3）在開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大的位置；小燈泡兩端電壓小于它的額定電壓，要使小燈泡正常發(fā)光，則應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，減小滑動變阻器的阻值，直到電壓表的示數(shù)為燈泡的額定電壓；
（4）在調(diào)節(jié)滑動變阻器時，燈泡逐漸變亮（電路中電流變大），而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了；
（5）燈泡的燈絲會隨溫度的變化而改變，這是造成電流與電壓不成正比的真正原因．

解答 解：（1）據(jù)上分析，向左移動滑動變阻器的阻值變小，即滑片的左邊的電阻絲接入電路，且據(jù)滑動變阻器必須遵守“一上一下”接法，見下圖：

（2）在連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致?lián)p壞用電器；如圖乙所示，電流表的示數(shù)為0.2A；
（3）滑動變阻器的下面接了左邊的接線柱，所以閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片移至最右端即B端，使其阻值最大；
開關(guān)閉合后，觀察到小燈泡兩端電壓小于它的額定電壓，要使小燈泡正常發(fā)光，則滑片P應(yīng)向左邊移動直到電壓表示數(shù)為2.5V為止，圖丙中所示電壓是2.5V的時候，電流是0.25A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W，此時小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω；
（4）在移動滑片時，燈泡逐漸變亮（燈兩端的電壓增大），而電壓表的示數(shù)變小，說明電壓表不是接在小燈泡的兩端，而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了；
（5）圖線彎曲說明燈泡的電阻值是變化的，不是定值，這是因為燈絲電阻隨溫度升高而增大，燈泡兩端電壓越大，通過燈的電流越大，燈泡的實(shí)際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，所以圖線不是直線．
故答案為：
（1）見上圖；（2）斷開；0.2；（3）B；2.5；0.625；10；（4）電壓表接在滑動變阻器兩端；（5）增大；不成；小燈泡電阻隨溫度的增大而增大．

點(diǎn)評 本題是測量燈泡額定功率的實(shí)驗，考查了電路的連接、滑動變阻器的使用及功率和電阻的計算，對于此類試題，學(xué)生掌握測量小燈泡功率的實(shí)驗原理和步驟．