Question

9．在測(cè)定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A．
（2）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將圖1中的實(shí)物圖連接完整．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前，圖1中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（4）小葉同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖2所示）為2.2V，若他想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖1中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小向同學(xué)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3所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）小勇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，原因可能是燈絲斷了（寫(xiě)出一種即可）．
（7）在該實(shí)驗(yàn)中要求改變小燈泡兩端的電壓進(jìn)行多次測(cè)量，這樣做是為了得普遍規(guī)律（選填“得普遍規(guī)律”或“求平均值”）．
（8）實(shí)驗(yàn)中他們還發(fā)現(xiàn)：燈絲的電阻值隨電壓升高而增大，可導(dǎo)體的電阻不是與電壓、電流無(wú)關(guān)嗎？怎么會(huì)有這樣的結(jié)論呢？請(qǐng)你給他們作出合理的解釋：燈絲兩端電壓增大時(shí)，燈絲的溫度升高，因此燈絲電阻增大．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流選擇電流表量程．
（2）使電流表與燈泡串聯(lián)．
（3）閉合開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)置于最大阻值處．
（4）由圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出電壓表示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓的關(guān)系確定滑片的移動(dòng)方向．
（5）由圖3所示圖象找出額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI求出燈泡額定功率．
（6）閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，據(jù)此判斷故障的位置．
（7）多次測(cè)量的目的：一是求平均值減小誤差；二是尋找普遍規(guī)律．
（8）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應(yīng)選0～0.6A．
（2）使電流表的0.6A接線柱與燈泡的左接線柱相連；如下圖所示：

（3）閉合開(kāi)關(guān)前，圖中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于A端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（4）由圖2所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測(cè)燈泡額定功率，應(yīng)向B端移動(dòng)滑片，減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，知道額定電壓2.5V位置．
（5）由圖3所示圖象可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.2A，則燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路故障為斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此故障為燈絲斷了．
（7）改變小燈泡兩端的電壓小燈泡的實(shí)際功率隨之發(fā)生變化，改變小燈泡兩端電壓，是為了測(cè)出不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率，從而選擇普遍規(guī)律．
（8）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，燈絲的長(zhǎng)度、橫截面積、材料都不變，電壓增大時(shí)，燈絲溫度升高，因此燈絲的電阻變大．
故答案為：（1）斷開(kāi)；0.6；（3）A；（4）2.2；B；（4）0.5；（5）燈泡斷路；（6）燈絲兩端電壓增大時(shí)，燈絲的溫度升高，因此燈絲電阻增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律的應(yīng)用、連接實(shí)物圖、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電壓表和電流表讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器的使用、額定功率的計(jì)算、故障分析以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系等，考查知識(shí)點(diǎn)全面，是伏安法測(cè)功率�？純�(nèi)容，應(yīng)重點(diǎn)掌握．