Question

1．伏安法“測小燈泡電功率”和“測小燈泡電阻”的實驗有很多相同點，如圖1所示是小明連接的不完整實驗電路（小燈泡標有“2.5V”字樣），請你幫助他完成以下實驗．

（1）請用筆劃線代替導線將電路連接完整（連線不能交叉）；
（2）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率為0.6W．
（3）同樣的方法測小燈泡的電阻，此時（同上）小燈泡的電阻為10.4Ω（保留一位小數(shù)），測量發(fā)現(xiàn)小燈泡兩端電壓越高，小燈泡的電阻越大，原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡兩端的電壓越高，其實際功率越大，燈絲的溫度越高．
（4）現(xiàn)有規(guī)格為“20Ω 1A”和“50Ω  0.5A”的滑動變阻器各1個，實驗中應選擇規(guī)格為“50Ω0.5A”的滑動變阻器，實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還可以調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)額定電壓確定電壓表的量程；
（2）由圖2讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計算出額定帶功率的值；
（3）由R=$\frac{U}{I}$計算出燈泡的電阻；
燈絲的電阻與溫度有關(guān)，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（4）根據(jù)燈泡的額定電壓和電流，根據(jù)歐姆定律計算出所需滑動變阻器的阻值，從而選擇合適規(guī)格的滑動變阻器．

解答 解：將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選擇0～3V的量程，如圖所示：

（2）由圖2知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A；
則P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（3）R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$≈10.4Ω；
燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，由于燈泡兩端的電壓越高，其實際功率越大，燈絲的溫度越高，所以燈泡的電阻越大；
（4）燈泡正常發(fā)光時，所需滑動變阻器的阻值：R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{12V-2.5V}{0.24A}$≈39.6Ω＞20Ω，所以實驗中應選擇規(guī)格為“50Ω  0.5A”的滑動變阻器；
實驗中滑動變阻器除了保護電路外，還可以調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．
故答案為：（1）見上圖；（2）0.6；（3）10.4；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡兩端的電壓越高，其實際功率越大，燈絲的溫度越高；（4）50Ω  0.5A；調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓

點評 此題是用伏安法測燈泡的電阻和電功率的實驗，考查了電壓表的連接，電流表的讀數(shù)及電阻和電功率的計算，還考查了燈絲電阻與溫度的關(guān)系及歐姆定律在串聯(lián)中的應用．