Question

2．在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為10Ω．

（1）請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．要求：當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大；連線不得交叉．
（2）小宇同學閉合開關(guān)，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑動變阻器的滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）小宇同學繼續(xù)移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U關(guān)系圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5 W，還可以得出：小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大（ 選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）小葉同學按同一電路連接好最后一根導線，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，請你找出她在實驗中兩個操作不當之處是：
①連接電路時開關(guān)沒有斷開；
②連接電路時滑片沒有置于最大阻值處．
（5）小宇還想用此電路探究導體中的電流與導體兩端電壓的關(guān)系，你認為不可行（填“可行”或“不可行”），理由是燈絲的電阻隨溫度的升高而變大．

Answer 1

分析 （1）求出燈泡正常工作時的電流確定電流表量程，根據(jù)題目要求確定滑動變阻器的接法，把電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路；
（2）由圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓間的關(guān)系，根據(jù)分壓原理確定滑片的移動方向；
（3）由圖象求出燈泡額定電壓對應的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率；根據(jù)燈泡電流隨電壓的變化關(guān)系，由P=UI判斷燈泡實際功率如何隨電壓變化；
（4）連接實物電路時，開關(guān)要斷開，滑動變阻器滑片要移到阻值最大位置處；
（5）探究導體中的電流與導體兩端電壓的關(guān)系，應保持電阻大小不變．

解答 解：（1）燈正常工作時的電流約為I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表選用小量程；要求當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，則滑動變阻器滑片右邊的電阻絲連入電路；把電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路，如下圖所示：

（2）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V量程，分度值是0.1V，其示數(shù)為2.2V，小于燈泡額定電壓，要測量小燈泡的額定功率，應增大燈的電壓，減小滑動變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理可知，要減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓變大；由電路圖可知，應把滑動變阻器的滑片P向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（3）由I-U圖象可知，燈泡額定電壓2.5V所對應的電流是0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由I-U圖象可知，隨燈泡電壓的增大，燈泡電流增大，根據(jù)P=UI可知，燈泡的實際功率也增大；
（4）連接好最后一根導線，燈泡立即發(fā)光，說明連接電路時，沒有斷開開關(guān)；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光，說明電路中電流很大，電路電阻很小，原因是：連接電路時，滑動變阻器的滑片沒有置于最大阻值處；
（5）因探究導體中的電流與導體兩端電壓的關(guān)系，應保持電阻大小不變，而燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，不能控制電阻大小不變，所以，不可行．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）2.2；B；
（3）0.5；增大；
（4）①連接電路時開關(guān)沒有斷開；②連接電路時滑片沒有置于最大阻值處；
（5）不可行；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了連接實物電路圖、操作過程、電表讀數(shù)、滑動變阻器的調(diào)節(jié)、求燈泡額定功率、連接電路時的注意事項、影響電阻大小的因素及控制變量法運用等，這些基本知識要熟練掌握．