Question

孫雯同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)定小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)．被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A  0～3A）、電壓表（0～3V  0～15V）、開(kāi)關(guān)各一只，導(dǎo)線(xiàn)若干，滑動(dòng)變阻器：R（50Ω  0.5A）．同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的電路如圖所示：

（1）電壓表應(yīng)選用______擋；
（2）如圖1是她實(shí)驗(yàn)的電路，但連接不完整，請(qǐng)你幫她完成電路的連接，要求：滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮．
（3）實(shí)驗(yàn)電路接好后，合上開(kāi)關(guān)時(shí)，她發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障，主要有下表所列的兩種情況，請(qǐng)根據(jù)現(xiàn)象和檢測(cè)結(jié)果指出故障的可能原因：

故 障 現(xiàn) 象	檢    測(cè)	故 障 原 因
燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小	移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變
燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無(wú)示數(shù)	取下燈泡，兩表的示數(shù)不變

（4）排除故障后，小明測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表，當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)如圖2甲和乙所示，請(qǐng)你替小明把電流表和電壓表的示數(shù)記在表中，并計(jì)算小燈泡的額定功率．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	電壓表示數(shù)	電流表 示數(shù)	小燈亮暗程度	功率
1	2.0V	0.20A	暗	0.4W
2			正常發(fā)光
3	3.0V	0.28A	較亮	0.84W

（5）小明分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)燈絲兩端電壓改變時(shí)，燈絲電阻也在改變．你認(rèn)為引起燈絲電阻變化的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）被測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表應(yīng)用0～3V擋．
（2）電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，滑動(dòng)變阻器B接線(xiàn)柱串聯(lián)在電路中能滿(mǎn)足題目要求．
（3）①燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，說(shuō)明電路電阻太大；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能改變電路電阻，即滑動(dòng)變阻器全部接入電路．②燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電路斷路；取下燈泡，兩表的示數(shù)不變說(shuō)明燈泡斷路．
（4）看清電壓表、電流表的量程，由圖讀出電壓值U，電流值I，由P=UI求出燈泡額定功率．
（5）當(dāng)燈絲兩端電壓改變時(shí)，由P=知，燈泡功率變化，燈絲溫度變化，燈絲電阻也在改變，原因是燈絲的阻值隨溫度的升高而增大．
解答：解：（1）電壓表應(yīng)選用0～3V擋．
（2）燈泡右接線(xiàn)柱接滑動(dòng)變阻器B接線(xiàn)柱，電壓表3V接線(xiàn)柱接燈泡右端接線(xiàn)柱，電路圖如圖所示．
（3）①燈泡較暗、兩表的示數(shù)均較小，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，現(xiàn)象不變，故障原因是：滑動(dòng)變阻器同時(shí)接到下面兩個(gè)接線(xiàn)柱．②燈泡不亮、電壓表示數(shù)較大、電流表無(wú)示數(shù)，取下燈泡，兩表的示數(shù)不變故障原因是：燈泡斷路．
（4）由圖知電壓表示數(shù)為U=2.5V，電流表示數(shù)為I=0.24A，燈泡正常發(fā)光，它的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）當(dāng)燈絲兩端電壓改變時(shí)，燈絲功率變變化，燈絲溫度變化，燈絲電阻變化的原因是：燈絲的阻值隨溫度升高增大．
故答案為：（1）0～3V．（2）電路圖如圖所示．（3）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接到下面兩個(gè)接線(xiàn)柱；燈泡斷路．（4）2.5V；0.24A；0.6W．（5）燈絲的阻值隨溫度升高增大．

點(diǎn)評(píng)：連接電路時(shí)，電表量程的選擇要合適，1、要保證安全，量程不能太小，以免燒壞電表；2、量程也不能太大，量程太大，電表指針偏角太小，讀數(shù)誤差較大．