Question

在測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）功率的實(shí)驗(yàn)中，老師提供了以下器材：電流表、電壓表、開關(guān)、電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，導(dǎo)線若干．
（1）何剛同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路圖．在連接電路過程中，開關(guān)要______，滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到______，理由是______．
（2）當(dāng)電路正確連接后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)，分析其原因可能是______．
（3）糾正電路中的錯(cuò)誤后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡發(fā)光，此時(shí)電流表、電壓表的示數(shù)如圖2甲、乙所示，電路中的電流是______A，小燈泡兩端的電壓是______V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，根據(jù)電路圖，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向______調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”）．
（4）李亮同學(xué)重新移動(dòng)滑動(dòng)變阻器多次測(cè)量小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，畫出了通過小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象，如圖3所示，則小燈泡的額定功率是______W．在該圖象中發(fā)現(xiàn)電流不與電壓成正比，這是因?yàn)開_____．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，避免連接完最后一根導(dǎo)線，電路中就有電流，可能會(huì)損壞電路元件；滑動(dòng)變阻器的滑片處于b端，連入電路的阻值最大，電流最小，對(duì)電路起到保護(hù)作用；
（2）電壓表有示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器且電流表無示數(shù)，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
（3）根據(jù)電表的量程和分度值讀出兩電表的示數(shù)，額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，要使燈泡兩端的電壓由1.1V增大到2.5V，應(yīng)使電路中電流增大，即減小滑動(dòng)變阻器的接入電阻，則可知滑片的移動(dòng)方向；
（4）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)圖3讀出燈泡的額定電流，再根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；圖象不是直線說明電壓與電流的比值即電阻是變化的，可以從影響電阻大小的因素進(jìn)行分析．
解答：解：
（1）為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片處于最大阻值處；
（2）電路正確連接后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)，說明與電壓表兩接線柱之間并聯(lián)的電路是斷路，所以出現(xiàn)故障的可能原因是燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導(dǎo)線斷了）；
（3）由圖3知，電流表量程是～0.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)I=0.16A；
電壓表量程是0～3V，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)U=1.1V；
燈泡兩端的電壓為1.1V，小于額定電壓2.5V，要使燈泡兩端的電壓增大應(yīng)增大電路中的電流，根據(jù)歐姆定律可知應(yīng)減小電路中的總電阻即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，滑片P應(yīng)向左移動(dòng)．
（4）由圖3知，U=2.5V時(shí)，通過燈泡的電流I=0.25A，則
燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
由圖象可知電壓和電流的比值是變化的即燈泡的電阻是變化的，原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過小燈泡的電流不與其兩端的電壓成正比．
故答案為：
（1）斷開；最大處；保護(hù)電路；
（2）燈泡的燈絲斷了（或連接燈泡的導(dǎo)線斷了）；
（3）0.16；1.1；左；
（4）0.625；小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)，涉及到了電路連接時(shí)注意的事項(xiàng)、電路故障的判斷、電表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的正確使用、歐姆定律和電功率的計(jì)算等，關(guān)鍵是知道額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等以及分析圖象得出燈泡電阻與溫度的關(guān)系，雖然涉及的知識(shí)點(diǎn)較多，但都是基本內(nèi)容，所以平時(shí)要多注意基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)．