Question

12．如圖所示，在“測量小燈泡的電功率”的實驗中，小燈泡標有“2.5V”字樣．

（1）連接電路時開關(guān)應斷開，滑動變阻器的滑片應移至阻值最大 處．
（2）圖甲是未連接好的實驗電路，請你用筆畫線代替導線將它連接完整．
（3）連接好電路后，閉合開關(guān)，無論怎樣移動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮、電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù)，則故障原因可能是燈泡斷路．
（4）故障排除后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，要測定小燈泡的額定功率，應將滑片向B端移動（選填“A”或“B”），直至電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是1.4W．
（5）根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，畫出了小燈泡的電流與電壓變化的關(guān)系圖象，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)電流與電壓不成正比，其主要原因是小燈泡的電阻隨溫度變化而變化．

Answer 1

分析 （1）連接電路時，開關(guān)應斷開，變阻器連入電路中的電阻最大；
（2）本實驗中電壓表應并聯(lián)在燈泡兩端，根據(jù)燈泡的額定電壓確定其量程；
（3）電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路；綜合分析可知：電路故障是：與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（4）燈泡電壓小于額定電壓，應調(diào)節(jié)滑動變阻器使接入電路的阻值變小，增大燈泡兩端的電壓，使電壓表示數(shù)達到燈泡額定電壓2.5V；額定電壓下燈泡正常發(fā)光，根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（5）根據(jù)圖象可知電流與電壓的變化不成正比，說明燈泡電阻是變化的，從溫度對電阻的影響分析原因．

解答 解：（1）為保護電路，連接電路時，開關(guān)應斷開，滑動變阻器的滑片應移至阻值最大處；
（2）測量小燈泡的電功率的實驗中，電壓表應并聯(lián)在燈泡兩端，小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應使用0-3V量程．如圖所示：

（3）電路連接好以后，閉合開關(guān)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，小燈泡都不亮、電流表無示數(shù)，說明電路中存在斷路故障；而電壓表有示數(shù)，說明電壓表并聯(lián)電路之外的電路不存在斷路，則電路故障為燈泡斷路；
（4）發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2V，則燈泡的電壓小于額定電壓，根據(jù)U=IR可知，要增大燈泡兩端的電壓，應增大電路中的電流，減小電路中的電阻，即減小滑動變阻器接入電路的電阻，所以滑片應向B端移動；
燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5V；
電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，燈泡的額定電流I=0.56A；
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.56A=1.4W；
（5）由圖丙可知，隨燈泡電壓U增大，通過燈泡的電流I也增大，但不成正比；說明燈泡電阻是變化的，這是因為隨著燈泡電流的增大，燈泡實際功率變大，燈絲溫度變化引起的，所以燈絲電阻隨溫度的變化而變化．
故答案為：（1）斷開；阻值最大；（2）如上圖；（3）燈泡斷路；（4）B；1.4；（5）小燈泡的電阻隨溫度變化而變化．

點評 本題考查了電壓表量程的選擇和連接、滑動變阻器的連接和應用、電流表的讀數(shù)、電功率的計算、減小實驗誤差的方法等，涉及的知識點較多，綜合性強，明白實驗的原理是關(guān)鍵．