Question

14．在“測定小燈泡的電功率”的實驗中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為6V，小燈泡的額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）．

（1）該實驗中測量小燈泡功率的原理是P=UI．
（2）閉合開關前，應將圖甲中所示的滑動變阻器的滑片滑到B（填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)相等碰始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是小燈泡短路．
（4）排除故障后，閉合開關，移動滑片，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是2.2V；為了測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向A（填“A”或“B”）端移動．
（5）根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù)，繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系圖象（如圖丙所示）．分析圖象可知：
①小燈泡的額定功率為0.5W．
②小燈泡燈絲電阻是變化的，主要是受溫度變化的影響．
③實驗中觀察到：當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡不發(fā)光，根據(jù)圖象分析其原因是小燈泡的實際電功率太小．

Answer 1

分析 （1）測量電功率的原理是P=UI；
（2）為了保護電路，在閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處；
（3）電流表有示數(shù)，說明電路中無斷路故障；電壓表無示數(shù)，說明燈泡兩端沒有電壓，則故障為小燈泡短路；
（4）讀出乙圖中電壓表的示數(shù)，此時燈泡的電壓小于額定電壓，要燈泡正常發(fā)光，應增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律確定滑片移動的方向；
（5）①當燈泡電壓達到額定電壓時燈泡正常發(fā)光，由圖象讀出燈泡電壓2.5V時的電流，根據(jù)P=UI計算額定功率；
②燈絲電阻受溫度影響；
③若燈泡兩端的電壓太低，會使實際功率太小，造成燈泡不發(fā)光．

解答 解：
（1）測量功率的原理為：P=UI；
（2）為保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于最大阻值處，由甲圖可知滑片應滑到B端；
（3）閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，說明電路中無斷路故障；燈泡不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，則故障為小燈泡短路；
（4）小燈泡額定電壓為2.5V，由圖乙可知，電壓表的示數(shù)為2.2V，低于額定電壓；要使燈泡正常發(fā)光，應增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，應減小變阻器兩端的電壓，減小變阻器的阻值，應將滑片向A端滑動，直到電壓表的示數(shù)為2.5V；
（5）①當電壓表示數(shù)為2.5V時，燈泡正常發(fā)光，由圖丙可知，此時燈泡的電流為0.2A，
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
②由圖象可知，燈泡的電流與電壓不成正比，即燈絲的電阻是變化的，原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化（或燈絲的電阻受溫度的影響）；
③由圖象知，當小燈泡兩端的電壓低于0.5V時，小燈泡的電流小于0.05A，此時電功率會小于P=UI=0.5V×0.05A=0.025W，實際功率太小，所以燈泡不發(fā)光．
故答案為：（1）P=UI；（2）B；（3）小燈泡短路；（4）2.2；A；（5）①0.5；②燈絲的電阻隨溫度的變化而變化（或燈絲的電阻受溫度的影響）；③小燈泡的實際電功率太�。�

點評 本題考查了“測定小燈泡的電功率”的實驗，涉及到電路故障的分析、電路的動態(tài)變化問題、電功率的計算、圖象的分析等等，綜合性較強．