Question

學(xué)校實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)了一批規(guī)格為“2.5V  0.75W”的小燈泡，小明利用其中一只小燈泡做“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)：

（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)，幫小明將圖1中的電路連接完整，要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)要變大；

（2）小明連接完電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)接近電源電壓，反復(fù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)基本不變．發(fā)生故障的原因可能是滑動(dòng)變阻器　　，或者燈泡　斷路　．

（3）排除故障后，小明移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，將三次實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)記錄到表中；當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖2，其讀數(shù)為　　A，此時(shí)小燈泡的電功率為　　W；

次數(shù)            第一次         第二次         第三次

電壓/V        2                 2.5               2.8

電流/A        0.34                                0.42

（4）小明查看了小燈泡的說(shuō)明書(shū)，了解到生產(chǎn)這批小燈泡鎢絲的橫截面積是一定的．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，可知這個(gè)小燈泡內(nèi)鎢絲的長(zhǎng)度與合格產(chǎn)品相比是　　．（選填“長(zhǎng)了”或“短了”）

（5）最后小明將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理計(jì)算后，得到了一組功率P 與電壓的平方U²的數(shù)據(jù)，能正確表示該小燈泡P 與U²關(guān)系的是：　　．

A、B、C、D、

 

Answer 1

分析：    （1）根據(jù)題目要求確定滑動(dòng)變阻器的接法，然后把滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路．

（2）根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因．

（3）由圖示電流表確定其分度值，讀出其示數(shù)，由P=UI求出燈泡功率．

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用歐姆定律求出燈絲實(shí)際電阻，根據(jù)燈泡額定功率與額定電壓應(yīng)用電功率變小公式求出燈泡電阻，根據(jù)兩電阻值關(guān)系，分析答題．

（5）燈泡電阻隨溫度升高而增大，根據(jù)電功率公式P=分析答題．

解答：    解：（1）滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)要變大，則滑動(dòng)變阻器接右下接線(xiàn)柱，把滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入電路，電路圖如圖所示．

（2）如果滑動(dòng)變阻器同時(shí)接上面兩個(gè)接線(xiàn)柱，或者燈泡斷路，閉合開(kāi)關(guān)，電壓表壓表的示數(shù)接近電源電壓，反復(fù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)基本不變．

（3）由電路圖可知，電流表量程是0～0.6A，由圖示電流表可知，其分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A，燈泡功率P=UI=2.5V×0.4A=1W．

（4）∵I=，∴由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，燈泡電阻R===6.25Ω；燈泡額定電壓是2.5V，額定功率為0.75W，∵P=，∴燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻R′==≈8.3Ω，燈泡正常發(fā)光時(shí)的實(shí)際電阻小于理論值，因此燈絲電阻與合格產(chǎn)品相比短了．

（5）如果燈絲電阻是定值，保持不變，P﹣U²圖象是一條直線(xiàn)，實(shí)際上燈泡電阻隨溫度（實(shí)際功率）增大而增大，因此P﹣U²圖象如圖D所示．

故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接上面兩個(gè)接線(xiàn)柱；斷路；（3）0.4；1；（4）短了；（5）D．