Question

（2010?德陽）實(shí)驗(yàn)室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.75W”的小燈泡，小明利用其中一只小燈泡做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)：
（1）小明連接完電路并閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，電流表和電壓表的示數(shù)總保持不變，燈泡保持較暗的亮度不變，則造成這一現(xiàn)象的原因是：

滑動(dòng)變阻器同時(shí)連接在了下面兩個(gè)接線柱上

；
（2）于是小明重新連接實(shí)驗(yàn)電路，但沒有連完整，請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小明將圖中的電路連接完整，并且要求滑片P向右移動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)要變大；
（3）小明按照正確的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果要測量小燈泡的額定功率，他應(yīng)該在閉合開關(guān)后，去調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P，使電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）下表是他實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一組數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，他發(fā)現(xiàn)該小燈泡不合格，假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的，則這個(gè)小燈泡內(nèi)鎢絲的長度與合格產(chǎn)品相比是

短了

．（填“長了”或“短了”） 

次數(shù)	第一次	第二次	第三次
電壓/V	3	2.5	2
電流/A	0.44	0.4	0.34

Answer 1

分析：（1）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，不能改變電壓表和電流表的示數(shù)及燈泡的亮度，說明滑動(dòng)變阻器都接上面或都接下面兩個(gè)接線柱，通過燈泡的亮度來判斷滑動(dòng)變阻器接線柱的連接情況；
（2）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑片P向右移動(dòng)時(shí)電壓表的示數(shù)要變大說明電路中的電阻變小即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變�。�
（3）導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積決定，在材料、橫截面積一定的情況下，導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體的長度成正比；
根據(jù)P=

U2

R

求出合格燈泡的電阻值，再根據(jù)歐姆定律求出購買燈泡的電阻，比較兩者的大小關(guān)系，然后根據(jù)燈泡電阻與燈絲長度的關(guān)系，判斷燈絲是長了還是短了．

解答：解：
（1）無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表和電流表及燈泡亮度都不變，滑動(dòng)變阻器不起改變電阻的作用；
滑動(dòng)變阻器都接上面兩個(gè)接線柱時(shí)，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于導(dǎo)線，電路電阻最小，電路電流最大，燈泡最亮，移動(dòng)滑片，燈泡較亮而不改變；
滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱時(shí)，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于定值電阻，電路電阻最大，電路電流最小，燈泡較暗，移動(dòng)滑片，燈泡較暗而不改變；
（2）燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱與開關(guān)的右接線柱相連，如下圖所示：

（4）根據(jù)P=

U2

R

可得，合格燈泡的電阻：
R=

U額2

P額

=

(2.5V)2

0.75W

≈8.3Ω，
根據(jù)歐姆定律可得，購買燈泡的實(shí)際電阻：
R_實(shí)=

U額

I實(shí)

=

2.5V

0.4A

=6.25Ω，
燈泡的實(shí)際電阻小于合格燈泡的電阻，燈絲的實(shí)際長度比規(guī)定長度短了；
故答案為：
（1）滑動(dòng)變阻器同時(shí)連接在了下面兩個(gè)接線柱上；  
（2）如上圖所示；
（4）短了．

點(diǎn)評：本題考查了電路現(xiàn)象的判斷、電壓表和滑動(dòng)變阻器的正確使用、歐姆定律和電功率公式的靈活應(yīng)用以及影響電阻大小因素的掌握，最后一問還可以通過比較額定電壓下燈泡的電功率、電流的大小進(jìn)行判斷兩者電阻的大小關(guān)系．