Question

3．如圖是某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定額定電壓為2.5V小電燈功率的實(shí)物電路．

（1）開(kāi)關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)該移動(dòng)到左（選填“左”或“右”）端；
（2）開(kāi)關(guān)閉合后，若電路連接正確，發(fā)現(xiàn)小電燈不亮，電壓表有示數(shù)，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是小電燈斷路；
（3）排除故障后，移動(dòng)滑片，獲得多組對(duì)應(yīng)的電壓、電流值，繪出如圖2的I-U圖象，則小電燈的額定功率為0.5W，分析數(shù)據(jù)可知：小電燈的燈絲電阻值隨電壓的升高而逐漸增大．該小組有的同學(xué)對(duì)這一結(jié)論提出質(zhì)疑說(shuō)：“我們前面學(xué)過(guò)電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，與電壓、電流無(wú)關(guān)，與這一實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論不是矛盾嗎？”大家感到一籌莫展，你幫他們解釋一下：小電燈的燈絲電阻值隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)該是滑動(dòng)變阻器的最大阻值；
（2）常見(jiàn)的電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因；
（3）由I-U圖象找出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡功率；
根據(jù)圖象由歐姆定律判斷燈泡電阻隨電壓變化的關(guān)系；
金屬的電阻隨溫度的升高而變大，因此從溫度方面分析．

解答 解：（1）由電路圖可知，閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大阻值處，
所以滑片應(yīng)移到最左端，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大．
（2）閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路，電流表指針幾乎不動(dòng)，說(shuō)明電路存在斷路；
電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的小電燈斷路．
（3）由圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電流I=0.2A，
燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
由圖象可知，隨著小電燈兩端的電壓增大，其電阻也隨之增大，
即：小電燈的燈絲電阻值隨電壓的升高而逐漸增大．
由圖象可知，隨著小電燈兩端的電壓增大，電流也增大，
根據(jù)P=UI可知，小電燈的實(shí)際功率增大，小電燈變亮，燈絲的溫度升高，電阻增大；
即：小電燈的燈絲電阻值隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）左；
（2）燈泡斷路；
（3）0.5；增大；小電燈的燈絲電阻值隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)定小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、電路故障分析、求燈泡的額定功率、分析燈泡電阻變化規(guī)律等知識(shí)，掌握基礎(chǔ)知識(shí)是正確解題的關(guān)鍵，要學(xué)會(huì)應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．