Question

在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為3V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．
（1）小青同學設計了實驗電路圖，并按電路圖連接好了電路（如圖乙），請你在甲方框中畫出小青同學設計的電路圖，并將實物圖連完整．

（2）連接電路時，開關處于________狀態(tài)，閉合開關前，乙圖中滑動變阻器的滑片P應位于________（選填“A”或“B”）端．
（3）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表都沒有示數(shù)，燈泡也不亮，于是她將從電壓表接到燈泡接線柱F的導線端拆下分別觸碰C、B、H、G接線柱，并閉合開關，發(fā)現(xiàn)接C時，電壓表無示數(shù)，接B、H、G時電壓表都有示數(shù)，電路故障可能是________．
A．滑動變阻器斷路　　　　　　　B．滑動變阻器短路
C．燈絲斷了　　　　　　　　　　 D．燈泡短路
（4）移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖丙所示）為________V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖乙中滑片P向________（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）小青同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丁所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是________W，此時的電阻是________Ω，該圖象不是直線，原因是________．

Answer 1

解：（1）在實物圖中，電壓表和滑動變阻器沒有連接完畢，根據(jù)電壓表并聯(lián)在被測電阻兩端，根據(jù)被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表應選3V的量程；滑動變阻器采取“一上一下”的接法．根據(jù)實物圖按照電流流向畫出電路圖．如下圖：

（2）滑動變阻器接右半段，滑片處于A端，滑動變阻器連入電路的電阻最大，電路電流最小，對電路起保護作用．
（3）開關試觸時，電流表無示數(shù)，電路斷路，電路只有一處斷路，電壓表負接線柱與電源負極相連，接到燈泡接線柱F的導線為正接線柱，接觸各點時．
接B、H、G時電壓表都有示數(shù)，即斷路在電壓表并聯(lián)的兩點之間．
接C時，電壓表無示數(shù)，說明斷路在電壓表并聯(lián)的C點之外，所以可以斷定斷路C點和B之間的滑動變阻器上．故選A．
（4）電壓表使用0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為2.2V．
要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2.2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（5）由圖象知，當燈的電壓是2.5V時，對應的電流值為0.2A，額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
電阻為R===0.75Ω；
小燈泡的電流隨電壓變化的圖象不是一條直線，說明小燈泡的電阻不是定值，并且燈絲的電阻隨電壓的增大而升高，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）圖略；（2）斷開；A；（3）A；（4）2.2；B；（5）0.5；12.5；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
分析：（1）在伏安法測功率的實驗中，電壓表應并聯(lián)在被測燈泡兩端，電壓表應根據(jù)被測小燈泡的額定電壓確定，注意接線柱的正確連接，滑動變阻器的接法應是“一上一下”．根據(jù)實物圖按照電流流向畫出電路圖．
（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片處于最大阻值處．
（3）用電壓表檢查電路故障時，當電路出現(xiàn)一處斷路時，
如果斷路在電壓表并聯(lián)的兩點之間，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓．
如果斷路在電壓表并聯(lián)的兩點之外，電壓表并聯(lián)的部分無電流，無電壓，電壓表示數(shù)為0．
（4）讀出電壓表示數(shù)為2.2V，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小．
（5）從圖象中查得額定電壓下的額定電流，根據(jù)P=UI計算額定功率；根據(jù)R=計算電阻；該圖象不是直線，即電壓和電流的比值不是定值，說明小燈泡發(fā)光的過程中，影響電阻大小的因素是存在的．
點評：本題考查了實物圖的連接，電壓表的讀數(shù)，故障問題、串聯(lián)電路的分壓作用及額定功率的計算，功率計算，從圖象獲取信息的能力，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現(xiàn)，一定要掌握這種能力．