Question

2．使用如圖1所示器材測量小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出小燈泡的電功率P與其兩端電壓的平方（U²）的關(guān)系曲線．已知小燈泡標(biāo)有“6V，3W”的字樣．有兩種規(guī)格的直流電源，其中E₁標(biāo)有“4V，0.5A”，E₂標(biāo)有“8V，1A”；滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格，其中R₁標(biāo)有“10Ω，2A”，R₂標(biāo)有“100Ω，20mA”．測量時(shí)要求小燈泡兩端電壓從零開始逐漸增大，并測出多組數(shù)據(jù)．

（1）電源應(yīng)選用E₂（填選“E₁”或“E₂”）
（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用R₁（填選“R₁”或“R₂”）
（3）甲同學(xué)把實(shí)物連成如圖1所示電路，閉合開關(guān)后小燈泡不亮，實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)各接觸良好，只是有一根導(dǎo)線接錯(cuò)了，這種接法導(dǎo)致小燈泡被短路（填選“短路”或“斷路”）
（4）接線正確后，移動(dòng)滑片位置，測出多組電壓、電流的數(shù)據(jù)，可得小燈泡在不同電壓下的電功率，并作出相應(yīng)的P-U²圖象如圖2所示，說明電壓增大到一定值時(shí)，小燈泡的阻值會(huì)變大（填選“變大”或“變小”）

Answer 1

分析 根據(jù)給出的燈泡的額定電壓值可明確應(yīng)選用的電源；根據(jù)接法明確滑動(dòng)變阻器的選擇；
分析電路結(jié)構(gòu)，從而明確故障原因；
根據(jù)功率公式及圖象進(jìn)行分析，明確圖象的斜率與電阻之間的關(guān)系，則可明確電阻的變化．

解答 解：（1）因電燈泡的額定電壓為6V，則電源電壓應(yīng)大于6V，故電源選E₂；
（2）因?qū)嶒?yàn)中采用分壓接法，故為了便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇小電阻R₁；
（3）由電路圖可知，測量電路部分全部接在了滑動(dòng)變阻器的滑片上，則使小燈泡發(fā)生了短路故障；
（4）根據(jù)功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$及圖象可知，若R不變時(shí)，P與U²成反比，但現(xiàn)在斜率越小，說明電阻隨電壓的增大而變大；
故答案為：（1）E₂； （2）R₁；（3）短路；（4）變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)，要注意正確掌握實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)安全性和準(zhǔn)確性要求選擇儀表及接法；并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析誤差及故障．