Question

一個(gè)額定電壓是2.5伏的小燈泡，其正常工作時(shí)電阻約10歐。小明想測(cè)定這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：電流表、電壓表、電鍵各一個(gè)，兩個(gè)規(guī)格分別為
A：“5Ω 1A”，B：“20Ω  0.5A”，的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，電源（電壓為6伏）。

（1）小明設(shè)計(jì)了如圖（a）所示電路圖，通過分析你認(rèn)為小明應(yīng)選用規(guī)格為   （選填A(yù)或B）的滑動(dòng)變阻器。
（2）圖（b）已連接了部分電路。請(qǐng)你根據(jù)圖（a）所示電路圖．用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整。   （用2B鉛筆在答題紙的相應(yīng)位置作圖）。
（3）小明正確選擇了滑動(dòng)變阻器，按圖（a）的電路圖連接好電路，閉合電建，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)．任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于2.5伏。發(fā)生上述原因的是           。
（4）小明排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)．電流表的示數(shù)（如圖（c）所示），小燈泡的額定功率是        W。
（5）小明根據(jù)測(cè)量燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了U—I
圖象，如圖所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，
這是因?yàn)?u>                              。

（6）想用a圖繼續(xù)探究電流與電壓的關(guān)系，如何更換器材？
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（7）在第（6）問的基礎(chǔ)上，想繼續(xù)研究電流與電阻的關(guān)系，如何操作？_______
說出操作依據(jù)：______________________________________。

Answer 1

（1）B（2）

（3）滑動(dòng)變阻器選用了A、B兩個(gè)接線柱 （4）0.8 （5）燈絲電阻隨溫度變化而變化
（6）將小燈泡替換為定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
（7）保證電阻兩端的電壓相同，換不同阻值的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；依據(jù)：研究電流與電阻的關(guān)系，采用控制變量法實(shí)驗(yàn)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變。

解析試題分析：（1）小燈泡的電流約為：
滑動(dòng)變阻器的電壓為：
滑動(dòng)變阻器阻值最小為：
故應(yīng)選B滑動(dòng)變阻器；
（2）圖中電源、開關(guān)、燈泡、電壓表、電流表、已經(jīng)連接好，所以只要將小燈泡的右端與滑動(dòng)變阻器的A端相連即可。如圖：

（3）燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)．說明電路基本正常，再根據(jù)任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變，說明滑動(dòng)變阻器沒有起到調(diào)節(jié)作用，原因是滑動(dòng)變阻器接了下面的兩個(gè)接線柱。
（4）如圖（c），電流表的示數(shù)為：0.32A，
小燈泡的額定功率：
（5）因?yàn)殡S著燈泡兩端的電壓變化，小燈泡的功率會(huì)變化，即燈絲的溫度會(huì)變化，而燈絲的電阻隨溫度的改變而改變，故圖線不是直線。
（6）由問（5）知：小燈泡的電阻會(huì)變化，所以不能用其進(jìn)行探究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)將小燈泡替換為定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（7）在第（6）問的基礎(chǔ)上，想繼續(xù)研究電流與電阻的關(guān)系，
研究電流與電阻的關(guān)系用控制變量法，應(yīng)保證定值電阻兩端的電壓不變，換用阻值不同的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
考點(diǎn)：測(cè)小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)；實(shí)物的電路連接；電路故障的判斷；功率的計(jì)算．
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)為常考的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，涉及的問題較多，但應(yīng)細(xì)心分析問題逐個(gè)解決，特別要注意到燈絲的電阻隨溫度變化而變化。