Question

1．小明和小華合作做“測(cè)小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，有以下一些器材：已知額定電壓為2.5V小燈泡，燈絲電阻大約9Ω，干電池兩節(jié)，電流表（0～0.6A，0～3A），電壓表（0～3V，0～15V），滑動(dòng)變阻器（15Ω，1.5A），開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干．
（1）如圖所示是小明同學(xué)連接不完整的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線幫他將圖中為連接好的部分連接好，要求：電壓表、電流表選擇合適的量程，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)連入電路的阻值變大；
（2）小明接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，電路中出現(xiàn)了一些不正�，F(xiàn)象，請(qǐng)你用筆畫(huà)線將左側(cè)故障和右側(cè)合理解釋連起來(lái)：

（3）在排除故障、電路連接正確后，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	燈泡兩端電壓U/V	通過(guò)燈絲電流I/A	功率/W
1	2.0	0.23	0.46
2	2.5	0.28	0.70
3	2.8	0.30	0.84

小明計(jì)算了小燈泡的額定功率為：P=（P₁+P₂+P₃）÷3=0.67W，
而小華計(jì)算的小燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.28A=0.70W
你認(rèn)為誰(shuí)的做法對(duì)？小華；
（4）小明和小華分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)燈絲兩端電壓改變時(shí)，燈絲電阻也在改變，你認(rèn)為引起燈絲電阻變化的原因是溫度．

Answer 1

分析 （1）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)，根據(jù)歐姆定律求出燈泡額的電流的大約值確定，滑動(dòng)變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)聯(lián)入電路的阻值變大，說(shuō)明左下方接線柱必須接入電路中；
（2）①燈泡發(fā)光較暗，說(shuō)明電路電流較小，電路電阻較大，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片不能改變小燈泡的亮暗程度，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器不能改變電路電阻，滑動(dòng)變阻器接下面兩個(gè)接線柱．
②小燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表無(wú)示數(shù)，可能是電路斷路或電流表短路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩端相連接，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路，且與電壓表并聯(lián)電路無(wú)短路現(xiàn)象，綜合分析可知燈泡不亮的原因是燈泡斷路；
③小燈泡不亮，可能是燈泡斷路或短路或燈泡之外的電路斷路；電流表示數(shù)不為零，電路不存在斷路；電壓表示數(shù)為零，電壓表并聯(lián)電路短路或電壓表并聯(lián)電路之外電路斷路；綜合分析可知，電路故障是燈泡短路．
（3）不同電壓下燈泡的電功率不同，而額定功率是指額定電壓下的功率；
（4）從溫度對(duì)電阻的影響分析隨燈絲兩端電壓增大，燈絲電阻也改變的原因．

解答 解：（1）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)；
根據(jù)歐姆定律可得，燈泡額的電流的大約值I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{9Ω}$≈0.28A＜0.6A，所以電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯(lián)；
滑動(dòng)變阻器的左下方和任意上方接線柱接入電路中，如下圖所示：

（2）①小燈泡較暗，滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)不能改變小燈泡的亮暗程度，可能在連接電路時(shí)把滑動(dòng)變阻器的CD兩端點(diǎn)接入連入了電路中；
②小燈泡始終不亮，電流表無(wú)示數(shù)，且電壓表有示數(shù)，則故障的原因可能是燈泡斷路；
③小燈泡不亮，電流表示數(shù)較大，電壓表示數(shù)為零，可能小燈泡處短路；
故連線如下：

（3）不同電壓下燈泡的實(shí)際功率不同，額定功率是指額定電壓下的功率，不能取不同電壓下燈泡實(shí)際功率的平均值，故小華的計(jì)算方法正確；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知：隨燈絲兩端電壓的增大，流過(guò)燈泡的電流變大，燈泡實(shí)際功率P=UI變大，燈泡溫度升高，燈絲電阻變大，這表明：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：
（1）如上圖所示；（2）如上所示；（3）小華；（4）溫度．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)物圖的連接和額定功率計(jì)算的方法以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程、根據(jù)燈泡的額的電流確定電流表的量程．分析電路故障時(shí)，要根據(jù)故障現(xiàn)象考慮各種可能的故障原因，最后綜合分析確定故障原因．