Question

16．小明在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）如圖甲所示是他連接的實(shí)驗(yàn)電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連接，要求電壓表測量小燈泡兩端電壓．
（2）小明按照圖甲電路圖連接好最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)之處：連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開（閉合開關(guān)前，沒有將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處）（答出一點(diǎn)即可）．
（3）排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的I-U圖象，計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.625W．
（4）如果把小燈泡換成定值電阻，該實(shí)驗(yàn)裝置還可以用來進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是：探究電流與電壓的關(guān)系（測量定值電阻的阻值）（答出一點(diǎn)即可），滑動(dòng)變阻器在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中除了保護(hù)電路外還起到改變電阻兩端的電壓（改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)）作用．

Answer 1

分析 （1）實(shí)物連接圖中找錯(cuò)誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱的接入方法上考慮；從滑動(dòng)變阻器接線柱的選擇考慮；
（2）為保證電路安全，連接電路時(shí)開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值；
連接電路的最后一根導(dǎo)線時(shí)，燈立即發(fā)出明亮的光，可以從開關(guān)與滑動(dòng)變阻器兩方面分析原因；
（3）由I-U圖象找出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡功率；
（4）電流同時(shí)跟電阻和電壓有關(guān)，燈泡換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關(guān)系；伏安法測電阻．

解答 解：（1）由圖甲可知，滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)錯(cuò)誤．
如果電流從電流表出來，先與燈泡串聯(lián)，再與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，最后到電源的負(fù)極，只移動(dòng)一根導(dǎo)線的情況下，會(huì)造成電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端電壓，不合題意．
如果電流從電流表出來，先經(jīng)過滑動(dòng)變阻器，再經(jīng)燈泡到電源的負(fù)極，只改變一根導(dǎo)線，電壓表測燈泡電壓，符合題意，如圖所示：

（2）①連接電路時(shí)，將最后一根導(dǎo)線接好后，就看到燈泡發(fā)光，說明連接電路時(shí)，開關(guān)沒有斷開；
②燈泡比正常發(fā)光時(shí)要亮，說明閉合開關(guān)前，沒有將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處．
（3）由圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電流I=0.25A，
則小燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（4）小燈泡換成定值電阻，能保持電阻不變，通過改變電壓來改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系；
此外，還可以用伏安法測量定值電阻的阻值；
滑動(dòng)變阻器在這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中除了保護(hù)電路外還起到改變電阻兩端電壓的作用（或者改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)作用）．
故答案為：（1）見上圖；
（2）連接電路時(shí)開關(guān)沒有斷開（閉合開關(guān)前，沒有將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處）；
（3）0.625；
（4）探究電流與電壓的關(guān)系（測量定值電阻的阻值）；
改變電阻兩端的電壓（改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)）．

點(diǎn)評(píng) 此題是測量燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物電路的連接、注意事項(xiàng)、電功率的計(jì)算、滑動(dòng)變阻器的作用等知識(shí)，同時(shí)還要注意對(duì)各電學(xué)實(shí)驗(yàn)的掌握和貫通，屬于電學(xué)最重要的實(shí)驗(yàn)之一．