Question

12．在“測量定值電阻阻值”和“測量小燈泡電功率”的實驗中．

（1）某一小組正確連接好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，觀察到電流表示數(shù)為0.4A，電壓表示數(shù)如圖甲所示，則定值電阻阻值為5Ω．
（2）測出電阻后，將電路中的定值電阻換成了一個額定電壓為3V的小燈泡，測量小燈泡的電功率．圖乙是重新連接的不完整的電路，請你用筆畫線代替導線將實物電路連接完整（要求：滑片P向左移動時，小燈泡變亮）
（3）正確連接好圖乙電路后，閉合開關后，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，使電壓表示數(shù)為3V時，電流表示數(shù)如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是0.9W．
（4）該實驗小組 同學，按正確方法完成實驗后，分別繪制了“定值電阻”和“小燈泡”的U-I圖象如圖丁所示，則表示“小燈泡”U-I圖象的是b（選填“a”或“b”），你這樣判斷的依據(jù)是燈泡電阻隨燈泡電壓的升高而增大，它的U-I圖象是一條曲線，而定值電阻的U-I圖象是一條傾斜的直線．
（5）若將上述實驗中的電阻和小燈泡串聯(lián)接入電路，使小燈泡正常發(fā)光，則電路中電源電壓至少為4.5V．

Answer 1

分析 （1）由圖甲確定電壓表的量程與最小分度值，讀出電壓表示數(shù)，然后由歐姆定律求出電阻阻值；
（2）把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，滑動變阻器接左下接線柱時，滑片P向左移動，電路電阻變小，小燈泡變亮；
（3）當電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓時燈泡正常發(fā)光；由圖丙確定電流表量程與最小分度值，讀出電流表示數(shù)，然后由公式P=UI求出燈泡的額定功率；
（4）電阻電阻的阻值不變，它的U-I圖象是一條傾斜的直線（正比例函數(shù)圖象），燈泡的電阻隨燈泡電壓的增大而變大，它的U-I圖象是一條曲線，據(jù)此根據(jù)圖丁分析答題
（5）根據(jù)U=IR計算電源電壓．

解答 解：（1）由圖甲可知，電壓表量程是0～3V，電壓表示數(shù)是2V，
定值電阻的阻值：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2V}{0.4A}$=5Ω；
（2）滑片P向左移動時，小燈泡變亮，說明電流變大，滑動變阻器接入電路的阻值變小，所以，應把滑動變阻器串聯(lián)接入電路，滑動變阻器接左下接線柱，實物圖如圖所示；

（3）當電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3V時，燈泡正常發(fā)光；
由圖丙可知，電流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.3A，
燈泡的額定功率：P=UI=3V×0.3A=0.9W；
（4）由圖丁可知，b是小燈泡的U-I圖象，因為：燈泡電阻隨燈泡電壓的增大而增大，它的U-I圖象是一條曲線，而定值電阻的U-I圖象是一條傾斜的直線；
（5）由3小題可知，當小燈泡正常發(fā)光時，燈泡兩端電壓為3V，電路中的電流為0.3A，
則電路中電源電壓至少為：U=IR+U_L=0.3A×5Ω+3V=4.5V．
故答案為：（1）5；（2）如上圖所示；（3）0.9；（4）b；燈泡電阻隨燈泡電壓的增大而增大，它的U-I圖象是一條曲線，而定值電阻的U-I圖象是一條傾斜的直線；（5）4.5．

點評 本題考查了電壓表與電流表的讀數(shù)，連接電路圖，求電阻阻值，求燈泡額定功率，辨別燈泡的U-I圖象，考查的問題較多，這些問題是電學實驗的�？純�(nèi)容，一定要掌握；對電表讀數(shù)時，應先確定電表的量程與最小分度值，然后讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．