Question

（10分）在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
(1)連接電路時開關應         ．
(2)請你用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路連接完整．
(3)閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應位于     （選填“A”或“B”）端．
(4)小明連接好電路后，閉合開關，移動滑片，發現小燈泡始終不亮，且電壓表無示數，電流表有示數，則故障的原因可能是                  ．（寫出一種即可）
(5)小明閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖乙所示）為      V，則此時燈泡消耗的實際功率        額定功率(選填“>”、“<”或“=”)．
(6)小明繼續移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數， 并繪制成I－U圖像（圖丙），根據圖像，可計算出小燈泡的額定功率是           W．根據圖像I與U不成正比，原因是                                              。

圖23

(7)另一組同學發現當電壓表示數增大時，電流表的示數減小，造成這一現象的原因可能是                                                                      。

   
 

Answer 1

解答：解：（1）連接電路時，開關要處于斷開狀態，防止連接完最后一根導線，電路電流過大，損壞元件．
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表與燈泡并聯，
燈泡的電流大約為：I==0.25A，所以電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯，如圖．

（3）滑動變阻器滑片處于A端時，連入電路的電阻最大，起保護電路的作用．
（4）電壓表無示數，說明與電壓表兩端電壓為零，電流表有示數，說明電路通路，小燈泡始終不亮、說明小燈泡被短路，所以電路的可能故障原因是：燈泡短路．
（5）電壓表選擇0～3V量程，分度值為0.1V，所以電壓表的示數為2.2V，小于額定電壓，實際功率小于額定功率．
（6）由圖象知：燈泡在額定電壓2.5V時的電流為0.2A，
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．由圖象可知：燈泡在0.5 V、1.5 V、2.5 V時，對應的電流分別為：0.06A、0.16A、0.2A，根據R=得出，對應的電阻分別為：8.3Ω、9.4Ω、12Ω，所以，燈泡電壓增大，電阻逐漸增大．在實驗過程中，燈絲的長度、橫截面積、材料不變，電壓增大，溫度升高，電阻增大，所以，燈絲電阻可能隨溫度變化而變化．
（7）電壓表示數增大時，電流表的示數減小，說明電壓表所測量部分電阻增大，即可能是電壓表并聯在滑動變阻器兩端了
故答案為：（1）斷開；（2）如圖；（3）A；（4）燈絲斷路；（5）2.2；＜；（6）0.5；燈絲電阻隨溫度的變化而變化．（7）電壓表并聯在滑動變阻器兩端；
點評：本題考查了測“小燈泡電功率”的實驗中實驗器材的正確使用、電路的連接、注意事項、電路故障分析和利用歐姆定律及功率的計算等問題，雖綜合性強，但都是很基礎、很重點的知識，只要掌握以上知識點，解決此題不難．