Question

【題目】在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中，電源由兩節(jié)新干池組成，小燈泡的額定電壓為2.5 V，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20 Ω 1A”字樣，如圖甲是小聰同學(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路。

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實(shí)物電路圖連接完整。要求：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變大：連線不得交叉__________。

（2）實(shí)驗(yàn)中，小聰同學(xué)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障的原因可能是_____________________________

（3）小聰同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為________ V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向__________（選填“C”或“D”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5 V。

（4）小聰同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U關(guān)系圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是____W。還可以知道燈絲的電阻是變化的，這是因?yàn)闊艚z的電阻隨_______的變化而變化，這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn)，例如家里的白熾燈在剛開(kāi)燈的瞬間，燈絲_________（選填“容易”或“不容易”）燒斷。

Answer 1

【答案】 小燈泡斷路 2.2 D 0.5 溫度 容易

【解析】（1）根據(jù)燈泡的參數(shù)得電流約為：，所以電流表選擇小量程，將電流表的“0.6A”接線柱連接到燈泡的左端，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)，連入電路的電阻變大的要求，應(yīng)連接滑動(dòng)變阻器的B接線柱到開(kāi)關(guān)的右端，如圖；

（2）實(shí)驗(yàn)中，小聰同學(xué)連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中存在斷路性故障，而電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表兩端到電源兩端是通的，所以故障的原因可能是小燈泡斷路。

（3）小聰同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，如圖電壓表使用小量程，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V；

若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)該提高燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，則燈兩端的電壓會(huì)增大，所以應(yīng)將圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P向D端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5 V。

（4）小聰同學(xué)繼續(xù)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U關(guān)系圖象，根據(jù)圖象信息，燈泡電壓為2.5V時(shí)，電流為0.2A，所以可計(jì)算出小燈泡的額定功率是：

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還可以知道燈絲的電阻是變化的，這是因?yàn)闊艚z的電阻隨燈絲溫度的變化而變化，這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn)，例如家里的白熾燈在剛開(kāi)燈的瞬間，燈絲容易燒斷，就是因?yàn)閯傞_(kāi)燈時(shí)溫度低，電阻小，通過(guò)燈絲的電流大，較大的電磁力沖擊使燈絲容易燒斷。