Question

測量“2.5V”小燈泡電功率的電路如圖所示．
（1）如圖甲，電路中有一根導線連接錯了，請你在接錯的導線上打一個“×”，并畫出正確的連線．最后在虛線框內(nèi)畫出電路對應的正確電路圖．

（2）重新接線后閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表的指針沒有偏轉，但電壓表讀數(shù)接近電源電壓．則該電路故障的原因可能是______（選填下列故障原因的字母代號）．
A．電燈接線短路
B．電燈燒壞了
C．電源接觸不良
D．電流表內(nèi)部接線斷路
（3）再次調(diào)整后，上述電路能正常工作．閉合開關前，必須將滑動變阻器調(diào)到最大阻值．這是為了______．
（4）在正確連接電路后，調(diào)節(jié)滑片測量小燈泡在不同電壓下的電功率．數(shù)據(jù)記錄如下表：

電壓U/V	2	2.5	2.8
電流I/A	0.28		0.31
電功率P/W	0.56		0.87

其中，當滑片P滑到某點時，電壓表的讀數(shù)是2.5V，電流表的讀數(shù)（如圖乙所示）是______A，則此時小燈泡的電功率是______W．
（5）學習歐姆定律后，思杰觀察本次實驗數(shù)據(jù)與定律中 導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比的結論不一致．請分析：導體中電流跟導體兩端電壓不成正比的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在實物連接圖中，檢查線路連接是否正確需要從電壓表、電流表和滑動變阻器上考慮：滑動變阻器的接法原則“一上一下”；電壓表和燈泡并聯(lián)并注意正負接線柱；電流表和被測電阻串聯(lián)并注意正負接線柱．
根據(jù)實物圖畫電路圖的一般方法：從正極出發(fā)，按照電流方向，依次畫出各元件的符號，到達電源負極，把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端．
（2）電流表指針幾乎不動，說明電路中電阻很大，可能是斷路．電壓表有示數(shù)，說明電壓表的兩個接線柱和電源的兩極連接相連；
（3）為保護電路，連接電路時，應斷開開關，一般情況下將滑動變阻器串聯(lián)在電路中滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值．
（4）測定燈泡的額定功率時，使燈泡在額定電壓下工作．電流表的讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．知道額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率．
（5）分析數(shù)據(jù)得出的結論要注意結合控制變量法，首先要保證控制住導體電阻不變這個前提條件的成立．
解答：解：（1）由圖可知，電壓表沒有和燈泡并聯(lián)，故電壓表接線錯誤；如圖
．
畫出電源符號，從正極出發(fā)，按照電流方向，依次畫出滑動變阻器、開關、定值電阻、電流表的符號，到達電源負極，把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端；如圖
．
（2）A、燈泡L短路，電路為通路，電壓表也被短路，故電流表、電壓表均有示數(shù)，不符合題意；
B、燈泡燒壞，發(fā)生斷路，電路中無電流，則電流表示數(shù)為零；電壓表通過電阻R和電流表與電源負極相連，通過開關與電源正極相連，故電壓表示數(shù)有示數(shù)，并且接近電源電壓，符合題意；
C、電源接觸不良不能供電，電路中無電流，則電流表示數(shù)為零，電壓表無法與電源負極相連，故電壓表示數(shù)為零，不符合題意；
D、電流表內(nèi)部接線斷路，電路中無電流，則電流表示數(shù)為零，電壓表無法與電源負極相連，故電壓表示數(shù)為零，不符合題意．
故選B．
（3）一般情況下，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調(diào)到阻值最大處，使電路中的電流最小，從而保護電路；
（4）電壓表測量燈泡兩端的電壓，電壓表的示數(shù)為2.5V時，燈泡電壓為額定電壓2.5V．
電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A．
則燈泡額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）燈絲的阻值不是定值電阻，不同功率時燈絲溫度不同，影響了燈絲的阻值，當通過燈絲的電流增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大，結論成立的前提是要保證燈絲的電阻不變，由于沒有滿足這個前提條件，所以導體中電流跟導體兩端電壓不成正比．
故答案為：（1）圖略；（2）B；（3）使電路中的電流最小，從而保護電路；（4）0.3； 0.75；（5）燈絲的阻值不是定值電阻（或：不同功率時燈絲溫度不同，影響了燈絲的阻值）．
點評：本題考查了滑動變阻器的原理與作用、電壓表的使用，額定功率的實驗方法和計算，電流表的讀數(shù)，故障問題分析等，知道電阻除了與材料、長度、橫截面積有關之外，還與溫度有關，尤其是金屬電阻，溫度升高，電阻增大．