Question

19．如圖甲所示是莉莉同學(xué)“測(cè)量小燈泡的電功率”的電路圖，圖乙是實(shí)物連接圖，其中電源電壓是4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）圖乙已連接部分電路，請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線按照電路圖將電路連接完整，使滑片P向右移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大．
（2）莉莉同學(xué)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，原因可能是B．
A．電流表斷路  B．小燈泡短路
C．小燈泡斷路  D．滑動(dòng)變阻器斷路
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P到圖示位置時(shí)，電壓表的示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)為2.2V；若她想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖乙中的滑片P向C（選填“C”或“D”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）莉莉同學(xué)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成了圖丁所示的圖象．根據(jù)圖象信息，可算出小燈泡的額定功率0.5W正常工作時(shí)的電阻是12.5Ω通過(guò)圖象還可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這一現(xiàn)象表明：燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）滑動(dòng)變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，滑動(dòng)變阻器接入電路阻值的大小與接線方法和滑片位置都有關(guān)系；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表無(wú)示數(shù)，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路出現(xiàn)短路問(wèn)題，進(jìn)而分析即可判斷；
（3）由圖丙所示電壓表確定電壓表量程與分度值，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)系確定滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)方向；
（4）據(jù)圖象找出燈泡在額定電壓下的電流，根據(jù)電功率公式P=UI和歐姆定律求出燈泡的額定功率和小燈泡的電阻；同時(shí)分析最右邊的圖象能得出對(duì)應(yīng)的結(jié)論．

解答 解：（1）滑動(dòng)變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，要使接入電路的電阻最大，接線柱需要選擇左上左下；如圖所示：

（2）電流表有示數(shù)，即說(shuō)明電路是連同的，電壓表沒(méi)有示數(shù)，即說(shuō)明此時(shí)電壓表所并聯(lián)的燈泡沒(méi)有電壓，即表明此時(shí)小燈泡短路，即此時(shí)小燈泡相當(dāng)于導(dǎo)線，故選B；
（3）由圖丙所示電壓表可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V＜2.5V，
由電路圖乙可知，要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向C端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，燈泡兩端的電壓增大，直到等于2.5V為止；
（4）據(jù)圖象能看出，燈泡在2.5V的額定電壓下的電流是0.2A，故此時(shí)的額定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
此時(shí)的電阻是：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω；通過(guò)圖象還可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化，說(shuō)明燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān)；
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）B；（3）2.2；C；（4）0.5；12.5；燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及電流表的讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用、電功率的計(jì)算、U-I圖象，雖綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)知識(shí)，難度適中．