Question

7．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω，有兩個規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑動變阻器，電源電壓為6V．

（1）本實驗中應選擇規(guī)格為“50Ω 2A”的滑動變阻器；如圖已有部分電路連好，請用筆畫線代替導線將電路連接完整．
（2）某同學閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度很暗且不變，可能的原因是滑動變阻器接下面兩個接線柱．
（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，進行了多次測量，其中小燈泡正常發(fā)光時電流表示數(shù)如圖所示為0.24A，小燈泡的額定功率為0.6W．

電壓/V	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/A	0.2]	0.22		0.28
電功率/W	0.3	0.44		0.84
燈泡發(fā)光情況	很暗→暗→正常發(fā)光→很亮

（4）分析小明在表中記錄的實驗數(shù)據(jù)可知，小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實際功率決定的．燈絲的電阻隨兩端電壓的增加而增大（填“增大”或“減小”），燈絲電阻發(fā)生變化的本質是電阻隨溫度升高而增大．

次數(shù)	1	2	3	4
電阻/Ω	5	10	15	20
電流/A	0.6	0.3	0.2	0.15

（5）完成實驗后，該組同學又找來了幾個不同阻值的電阻代替小燈泡繼續(xù)“探究電壓不變時，電流與電阻的關系”，得到的實驗數(shù)據(jù)如表．該組同學做完第2次實驗后，用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片P向B端移動（選填“A”或“B”），使電壓表的示數(shù)為3V，完成第三次實驗．可以得到的結論是：電壓一定時，電流與電阻成反比．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓及電源電壓計算所串聯(lián)電阻的最小阻值．根據(jù)串聯(lián)電路的知識進行分析．
在連接電路時，注意電流表和電壓表的連接方法．電流表串聯(lián)在電路中，電壓表與燈泡并聯(lián)，并注意其量程和正負接線柱的接法．
（2）要正確連接滑動變阻器，若滑動變阻器連接上面兩個接線柱，則滑動變阻器的阻值為O，若滑動變阻器連接下面兩個接線柱，則相當于接入一個定值電阻，其阻值等于滑動變阻器的最大阻值．
（3）在進行電流表的讀數(shù)時，注意其量程和分度值．將小燈泡的額定電壓和額定電流代入公式P=UI便可計算出額定電功率．
（4）分析比較表格中電功率的數(shù)據(jù)確定燈泡發(fā)光亮度的決定因素；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)應用歐姆定律、從溫度對電阻的影響分析答題．
（5）用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，閉合開關后，由于電路總電阻變大，電路電流變小，滑動變阻器兩端電壓變大，由于電源電壓不變，由串聯(lián)電路的特點知，電阻兩端電壓變大，要保持電阻兩端電壓不變，應移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變大，燈泡兩端的電壓減小，以保證電阻兩端的電壓保持不變

解答 解：（1）根據(jù)串分壓的知識，若滑動變阻器的電阻最大為10Ω，與燈泡的電阻相等，則小燈泡兩端的電壓最小為$\frac{1}{2}$×6V=3V，而其額定電壓為2.5V，所以不能選擇“10Ω 1A”的滑動變阻器，應選擇“50Ω  2A”的滑動變阻器．
將電流表串聯(lián)在電路中，根據(jù)數(shù)據(jù)，應選擇0～0.6A的量程；電壓表應與燈泡并聯(lián)，根據(jù)額定電壓，應選擇0～3V的量程．電路連接如圖所示：

（2）移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)燈泡的亮度很暗且不變，說明滑動變阻器的阻值為定值且很大，所以可能連接下面兩個接線柱了．
（3）由圖乙知，電流表的量程應為0～0.6A，分度值為0.02A，所以其示數(shù)為0.24A．
根據(jù)公式P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，燈泡的實際功率越大，燈泡越亮，因此小燈泡的發(fā)光亮度是由燈泡的實際功率決定的；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，隨燈絲兩端電壓增大，燈絲的實際功率變大，則燈絲的溫度升高，并且電壓與電流的比值增大，即燈絲電阻增大，由此可知，燈絲電阻隨燈絲溫度的升高而增大；
（5）由表中實驗數(shù)據(jù)知，電阻兩端的電壓為5Ω×0.6A=3V保持不變；為保證電阻兩端的電壓保持不變，用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，閉合開關后，應將滑動變阻器的滑片P向B端移動，使電壓表的示數(shù)為3V，完成第三次實驗，通過實驗可以得到：電壓一定時，電流與電阻成反比．
故答案為：（1）50Ω 2A；電路連接如上圖所示； （2）滑動變阻器接下面兩個接線柱；（3）0.24； 0.6；（4）實際功率；增大； 溫度升高；（5）B； 3； 電壓一定時，電流與電阻成反比．

點評 本題考查了實驗器材的選取、連接電路圖、電路故障分析、電流表讀數(shù)、電功率的計算同時考查了學生對實際問題的分析等問題，是實驗的�？純�(nèi)容，要掌握．