Question

20．在“測量小燈泡的電功率“實驗中，小燈泡標有“2.5V“字樣：

（1）請將圖甲中的實物電路連接完整，要求滑動變阻器滑片向右滑時，電路中電流變�。▽Ь�不允許交叉）． 
（2）電路連接正確后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表有示數(shù)、電流表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，造成這種現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路．
（3）排除故障后，改變滑動變阻器滑片的位置，測得幾組對應的電壓與電流值，作出了圖乙所示的U-I圖象．從圖象可知小燈泡的額定功率是0.625w，小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大；從圖象還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比，造成這種現(xiàn)象的原因是增大；燈絲的電阻隨溫度升高而增大；（4）0.38；11.9．．
（4）實驗結(jié)束后，老師給同學們一個100的定值電阻R₀和兩只電流表，讓他們測出標有“3.8V“字樣的小燈泡正常發(fā)光時的電阻，電路圖如丙所示．閉合開關，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為0.38A，此時小燈泡正常發(fā)光，電流表A₂的示數(shù)如圖丁所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是11.9Ω．（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）電壓表與被測電路并聯(lián)，滑動變阻器串聯(lián)在電路中，滑片向右滑動時，阻值變大，使得電路中電流變��；
（2）小燈泡不亮，電流表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，則說明電路出現(xiàn)了斷路狀態(tài)，根據(jù)電壓表的示數(shù)接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路；
（3）分析圖象，利用P=UI，結(jié)合額定電壓2.5V，求出額定功率；并分析曲線圖得出結(jié)論；小燈泡的電阻還受溫度影響；
（4）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$確定電流表A₁的示數(shù)，再利用并聯(lián)電路特點電壓相等，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出其電阻．

解答 解：（1）根據(jù)實驗要求，連接電路如：

（2）閉合開關，移動滑動變阻器滑片P發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表指針幾乎沒有偏轉(zhuǎn)，說明電路中有斷路的地方，電壓表的讀數(shù)接近電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（3）由乙圖可知當電壓為2.5V時，對應的電流為0.25A，則小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大；從圖象還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比，造成這種現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大；
（4）分析電路圖丙可知，電阻R0與燈并聯(lián)，則根據(jù)實驗要求電阻兩端的電壓等于小燈泡的額定電壓即U=3.8V，因此電阻中的電流為I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；
由圖丁可知電流表讀數(shù)為0.7A，故通過燈泡的電流為0.32A，則小燈泡的電阻為R′=$\frac{U}{{I}^{′}}$=$\frac{3.8V}{0.32A}$≈11.9Ω．
故答案為：（1）電路圖如上圖；（2）燈泡斷路；（3）0.625；增大；燈絲的電阻隨溫度升高而增大；（4）0.38；A₂；11.9．

點評 此題主要考查學生關于測量小燈泡電功率實驗的理解和掌握，注意伏安法的應用，滑動變阻器的連接以及歐姆定律的實際應用是解題關鍵．