Question

2．如圖所示，初三某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)量小燈泡功率”的分組實(shí)驗(yàn)，被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干，滑動(dòng)變阻器三只：R₁（5Ω 0.5A）、R₂（50Ω 0.5A）、R₃（500Ω 1A）．同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的電路如圖甲所示：

（1）根據(jù)圖甲電路圖，將乙圖未連接完的實(shí)物元件連接完整（要求：滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流增大，連線不能交叉 ）．
（2）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖丙所示，則接下來的操作是調(diào)節(jié)電流表的調(diào)零螺母，使指針指在“0”刻度；
（3）為了測(cè)量燈泡的額定功率，最合適的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₂（選填R₁、R₂、R₃）；
（4）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丁所示，則此時(shí)通過小燈泡的電流是0.22A，燈泡兩端的電壓是1.8V，燈泡的實(shí)際功率是0.396W．
（5）改變滑動(dòng)變阻器的阻值，多次測(cè)量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，同學(xué)們畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象（如圖戊），根據(jù)圖象提供的信息，通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象為非直線關(guān)系的原因．

Answer 1

分析 （1）由歐姆定律求出燈正常發(fā)光時(shí)的電流大小確定電流表量程，根據(jù)要求滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流增大確定變阻器的連接；
（2）電流表使用前要調(diào)零；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出燈正常發(fā)光時(shí)變阻器分得的電壓，由歐姆定律求出變阻器連入電路中的電阻大小，確定變阻器規(guī)格；
（4）由圖中電表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（5）燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

解答 解：（1）被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，
燈正常工作時(shí)的電流大小I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
電流表選用小量程與燈串聯(lián)，因要求滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流增大，即電阻變小，
故滑片右邊電阻絲連入電路中，如下所示：

（2）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖丙所示，即指針沒有在零刻度線處，則接下來的操作是：調(diào)節(jié)電流表的調(diào)零螺母，使指針指在“0”刻度；
（3）被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω，電源（電壓為6V），
故變阻器分得的電壓為U_滑=6V-2.5V=3.5V，
則變阻器連入電路中的電阻大小R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞5Ω，
考慮到使用的方便，故選R₂（50Ω 0.5A）；
（4）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丁所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，則此時(shí)通過小燈泡的電流是0.22A；
電壓表選用小量程，分度值為0.1V，燈泡兩端的電壓是1.8V，燈泡的實(shí)際功率是0.396W；
（5）因燈的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個(gè)定值，R=$\frac{U}{I}$，故通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象為非直線關(guān)系．
故答案為：（1）如上所示；（2）調(diào)節(jié)電流表的調(diào)零螺母，使指針指在“0”刻度；（3）R₂；
（4）0.22；   1.8； 0.396；
（5）燈絲電阻隨溫度的變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量小燈泡功率，考查電路的連接、電流表使用、器材的選擇、操作過程及影響電阻大小的因素．為中考的熱點(diǎn)問題，要掌握．