Question

2．小明做測定“小燈泡的電功率”實驗時，所用器材有電壓為6V的電源，額定電壓為2.5V的小燈泡，以及符合實驗要求的滑動變阻器、電表、開關(guān)和導(dǎo)線．如圖所示是小明沒有連接完的實物電路．

（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小明將圖甲實物電路連接完整；
（2）小明連好電路閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，但電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障的原因可能是小燈泡短路或電壓表短路
（3）小明排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某處，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向左端滑動（填左或右）；
（4）小明通過移動滑片P，分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的讀數(shù)，并繪制成了U-I圖象（圖乙）．根據(jù)圖象提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W W，
（5）小明對圖甲所畫的圖象產(chǎn)生了困惑，根據(jù)歐姆定律，在電阻不變時，電流與電壓成正比，所連成的線應(yīng)是一條直線，而實際卻不是這樣，請你替小明解釋一下．你的解釋是溫度對燈絲電阻有影響．
（6）若將圖中小燈泡換成定值電阻，其他元件不變，下列實驗可完成的是B
A．探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
B．探究電流與電壓的關(guān)系
C．探究電流與電阻的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）電流表應(yīng)與被測電路串聯(lián)，滑動變阻器采用“一上一下，各用一個”的接法；
（2）將正常的電流表、電壓表接入電路，當(dāng)閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表有讀數(shù)，說明電路為通路；當(dāng)移動滑動變阻器滑片時電流表讀數(shù)有變化，電壓表讀數(shù)始終為零，說明電壓表或電壓表測量的用電器發(fā)生短路．
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向；
（4）由圖象求出額定電壓U對應(yīng)的電流I，由P=UI求出功率；
（5）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點分析電阻的變化原因；
（6）完成每個實驗各需要什么器材，各需要控制什么，需要改變什么，分析本實驗器材是否能滿足實驗要求．

解答 解：（1）由題可知，電流表應(yīng)與燈泡串聯(lián)，結(jié)合圖乙，可知電流表應(yīng)采用0-0.6A量程；變阻器采用“一上一下，各用一個”的接法且開關(guān)閉合前滑片應(yīng)置于最大阻值處，由圖可知，應(yīng)采用左下接線柱；如圖所示；
（2）移動滑片，電流表有示數(shù)，電壓表示數(shù)始終為零，而電壓表測導(dǎo)線電壓時，電壓表示數(shù)為0；表明電壓表或燈泡被短路．
（3）燈在額定電壓下正常發(fā)光，排除電路故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P到某位置時，電壓表的示數(shù)為2.2V小于燈的額定電壓，若想測量小燈泡的額定功率應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，應(yīng)將滑片P向左端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）由圖乙知，當(dāng)U=2.5V時，I=0.2A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）這是因為移動滑片P時，燈泡兩端的電壓越大，電流越大，其功率越大，燈絲的溫度越高，所以燈絲的電阻增大．即溫度對燈絲電阻有影響；
（6）A、根據(jù)Q=I²Rt，探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時，控制電流和通電時間不變，只有一個定值電阻，不能改變電阻，無法進行實驗，本實驗器材不能完成；
B、探究電流與電壓的關(guān)系時，控制電阻不變，通過滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，來探究電流與電壓的關(guān)系．本實驗器材能完成；
C、探究電流與電阻的關(guān)系時，保證電壓一定，改變電阻大小，只有一個定值電阻，不能改變電阻，無法進行實驗，本實驗器材不能完成．
故選B．
故答案為：（1）如圖；（2）小燈泡短路或電壓表短路；（3）左；（4）0.5；（5）溫度對燈絲電阻有影響；（6）B．

點評 本題考查的：連接電路圖、電路故障分析、滑動變阻器的使用、求功率、求電阻是伏安法測功率�？嫉膯栴}，要掌握；要理解電阻受導(dǎo)體溫度的影響．