Question

4．某校兩個實(shí)驗(yàn)小組在測定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，被測小燈泡的額定電壓為2.5V．實(shí)驗(yàn)桌上提供有如下器材：電源（電壓6V且恒定不變）?電流表?電壓表?開關(guān)?滑動變阻器（50Ω 1A）各一只，導(dǎo)線若干．曉松同學(xué)所在實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將如圖甲所示的實(shí)物電路連接完整．
（2）連接電路時，開關(guān)應(yīng)該斷開．閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于B端，（選填A(yù)或B）
（3）閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P的過程中，觀察到電流表示數(shù)幾乎接近最大值時，小燈泡仍然不亮，且電壓表無示數(shù)，其原因可能是燈泡短路．
（4）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為1.1 V．要使小燈泡正常發(fā)光，滑片P應(yīng)向A（選填“A”或“B”）端移動．
（5）多次改變滑片P的位置，獲得多組對應(yīng)的電壓?電流值，并繪制出如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）圖丙所示的I-U圖象，不是直線的原因是：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)中燈泡串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表量程；
（2）連接電路時要斷開開關(guān)，滑片要置于最大阻值處；
（3）電流表有示數(shù)說明電路為通路，電壓表無示數(shù)示數(shù)說明電壓表被短路；
（4）認(rèn)清電壓表的量程、分度值后讀數(shù)；測燈泡的額定功率應(yīng)使小燈泡兩端電壓為額定電壓，由此分析滑片的移動情況；
（5）由圖丙讀出小燈泡兩端電壓為額定電壓時的電流值，利用公式P=UI，計算額定功率；
（6）通過圖象可以發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的電阻是變化的，導(dǎo)體電阻的決定因素有：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度四個因素．因此從導(dǎo)體的決定因素入手來分析解答．

解答 解：
（1）測定小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，燈泡的額定電壓2.5V，所以電壓表應(yīng)使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）為了保護(hù)電路，連接電路時，開關(guān)應(yīng)該斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最大值B端；
（3）電流表有示數(shù)說明電路為通路，電壓表無示數(shù)示數(shù)說明電壓表被短路，即小燈泡短路；
（4）由題燈泡額定電壓2.5V，電壓表使用的量程為0～3V，分度值為0.1V，由圖乙可知示數(shù)為1.1V，為測燈泡的額定功率應(yīng)使小燈泡兩端電壓為額定電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原是，即要增大小燈泡兩端電壓，應(yīng)使滑動變阻器的滑片向A移動以減小變阻器連入電路的阻值；
（5）由圖丙可知，小燈泡兩端電壓為2.5V時，燈泡中的電流為0.2A，
所以小燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（6）當(dāng)導(dǎo)體中有電流通過時，導(dǎo)體都要發(fā)熱，且電流越大，溫度越高．導(dǎo)體的溫度越高，導(dǎo)體的電阻就越大．由于電阻的變化出現(xiàn)了導(dǎo)體中的I-U圖線不是一條直線．
故答案為：（1）見上圖；（2）斷開；B；（3）燈泡短路；（4）1.1；A；（5）0.5；（6）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評 本題是測定小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)物圖的連接，電表的讀數(shù)，故障問題，功率計算，從圖象獲取信息的能力．
在判斷故障時，會根據(jù)電壓表的示數(shù)的變化判斷：若電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源能相通，電壓表兩接線柱之間有開路；若電壓表無示數(shù)，說明電壓表被短路或與電源不能相通．