Question

12．在“測量小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V．

（1）圖甲是小明同學(xué)已連接的部分電路，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整，使滑片P向左移動時燈變亮．
（2）小明連接好電路后，閉合開關(guān)，逐漸減小滑動變阻器接入電路的阻值，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)進行實驗，并做好數(shù)據(jù)記錄．圖乙的U-I圖象是小明根據(jù)多組實驗數(shù)據(jù)繪制的，根據(jù)圖象可得小燈泡額定功率是0.5W．
（4）根據(jù)圖象，小明還發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻是變化的，造成這一變化的原因是小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化．
（5）小明上網(wǎng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，在相同的額定電壓下工作時，LED燈比小燈泡亮，經(jīng)研究得知，是因為LED燈工作時電能轉(zhuǎn)化為光能能的效率比小燈泡高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，滑動變阻器、開關(guān)串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，注意電壓表正負接線柱不要接反，按要求連接滑動變阻器．
（2）電路故障分兩類：短路和斷路．電路短路時，短路部分無電壓，電流大；電路斷路時，斷路部分無電流，電壓大；
（3）要測量燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于額定電壓；由圖乙讀出電流，根據(jù)P=UI計算出其電功率；
（4）導(dǎo)體的電阻受溫度影響；
（5）LED燈與小燈泡工作時把電能轉(zhuǎn)化為光能．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，因此電壓表選0～3V量程，滑動變阻器接A接線柱時，使滑片P向左移動時燈變亮，則電路的電流變大，電阻變小，故變阻器的A端接入電路；如圖所示：

（2）燈泡不亮可能斷路，電壓表有示數(shù)、電流表無示數(shù)說明電壓表所測部分斷路，即小燈泡斷路；
（3）由圖乙可知，燈泡兩端電壓為2.5V，小燈泡中電流I=0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（4）燈絲的電阻是變化的，因為不同電壓下燈泡中電流不同、燈絲的溫度不同，小燈泡燈絲的電阻受溫度的影響；
（5）LED燈與小燈泡工作時都把電能轉(zhuǎn)化為光能．
故答案為：（1）如上圖：（2）小燈泡斷路；（3）0.5；（4）小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化；（5）電能；光能．

點評 此題是“測量小電燈功率”的實驗，小燈泡不亮這種電路故障是實驗過程中經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，要學(xué)會排除的方法，同時考查了滑動變阻器的應(yīng)用及電功率的計算，這些都是實驗中的基礎(chǔ)知識，需熟練掌握．