Question

11．九年級(jí)1班在測(cè)量一只額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率實(shí)驗(yàn)中：

（1）小明設(shè)計(jì)了圖（a）所示電路圖，正確連接完電路（b）后，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至右（填“左”或“右”）端．
（2）當(dāng)小明連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，并很快熄滅．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)你找出實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)之處（寫(xiě)出一種即可）連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)．
（3）小強(qiáng)閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表幾乎沒(méi)有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近于電源電壓，原因可能是小燈泡斷路．
（4）小偉閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑片P，電壓表的實(shí)數(shù)達(dá)不到2.5V，其原因可能是電源電壓過(guò)低．
（5）排除故障后，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向左端滑動(dòng)（選填“左”或“右”）；當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖（c）所示，即為0.24A，則小燈泡的額定功率是0.6W．
（6）愛(ài)動(dòng)腦筋的小明，在不改變上面連好的電路，完成了測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)，畫(huà)出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)鍵圖象（如圖二所示），根據(jù)圖象提供的信息，小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．請(qǐng)你幫小明分析其原因是小燈泡的功率越大，燈絲溫度越高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值處；
（2）連接電路時(shí)要斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，滑片要置于最大阻值處；
（3）小燈泡不亮說(shuō)明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障；
（4）無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表的示數(shù)都達(dá)不到額定電壓，說(shuō)明電源電壓太低了；
（5）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，增大燈泡電壓，根據(jù)電路圖確定滑片的移動(dòng)方向；
根據(jù)圖c讀出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)對(duì)應(yīng)的電流，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）根據(jù)圖二找出電流隨電壓變化的關(guān)系，然后由歐姆定律的變形公式可判斷出燈絲電阻隨電壓如何變化．

解答 解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值右端； （2）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說(shuō)明電路閉合，連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說(shuō)明電路電流太大，電路電阻太小，滑動(dòng)變阻器滑片沒(méi)有置于最大阻值處；
（3）小燈泡不亮，電流表幾乎沒(méi)有示數(shù)，說(shuō)明電路中有斷路的地方，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源連接的部分沒(méi)有斷路，故障是小燈泡斷路了；
（4）無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，電壓表示數(shù)都低于2.5V，說(shuō)明電源電壓不足2.5V，可能是電源電壓過(guò)低；
（5）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，故需減小滑動(dòng)變阻器兩端電壓，即減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，故將滑片向左移動(dòng)；使電壓表示數(shù)為2.5V；
根據(jù)圖c可知，電流表使用0-0.6A量程，燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.24A，故燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（6）由圖二可知，隨電壓U增大，電路電流I也增大，并且△U＞△I，由歐姆定律的變形公式R=$\frac{U}{I}$可知燈絲電阻增大．
因?yàn)樾�燈泡的功率越大，燈絲溫度越高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）右；（2）連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)；（3）小燈泡斷路；（4）電源電壓過(guò)低；（5）0.24；0.6；（6）增大；小燈泡的功率越大，燈絲溫度越高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)操作、電路故障的判斷、滑動(dòng)變阻器的正確使用以及額定功率的計(jì)算以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系等問(wèn)題，是實(shí)驗(yàn)的常考問(wèn)題．