Question

2．在“測定小燈泡的功率”的實驗中，所用小燈泡的額定電壓是2.5V，第一小組按要求連接電路，進行實驗，測出了一組實驗數(shù)據(jù)，并記錄了小燈泡亮度的變化情況，結果如表所示：

壓/V	2.00	2.50	2.80
電流/A	0.27	0.30	0.32
亮度變化	暗→亮

（1）請你用筆畫線代替導線，將第一小組的實物圖連接完整（圖甲）．該小組小燈泡額定功率是0.75W，還可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大（選填“變大”或“變小”）．
（2）第二小組接好電路，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)均為零，移動滑動變阻器滑片，電流表和電壓表指針不隨著發(fā)生變化，經(jīng)過檢查各元件連接正確，故障應是滑動變阻器斷路（選填“斷路”或“短路”）．
（3）改正電路后進行實驗，測得某次實驗結果如圖丙丁所示，你認為該同學的實驗操作不妥之處是電流表量程選擇過大，改進的辦法是選擇0～0.6A量程接入電路．
（4）實驗時某小組學生發(fā)現(xiàn)電流表損壞，他們想設計一個不用電流表測定該小燈泡額定功率的實驗，于是向老師要了一個阻值為R₀的定值電阻（阻值適當）和一個單刀雙擲開關（符號為：），借助原有的實驗器材，順利完成了實驗，假如由你來做該實驗，要求電路只連接一次，請畫出實驗電路圖．

Answer 1

分析 （1）電流表、燈泡、滑動變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，注意電流從電流表的正接線柱流入，從負接線柱流出．
根據(jù)P=UI可求得該小組小燈泡額定功率，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由R=$\frac{U}{I}$可判斷燈絲的電阻隨兩端電壓增加的變化關系；從而可知燈絲電阻隨溫度的增大而增大．
（2）當電壓表并聯(lián)在某段電路兩端時，如果電壓表示數(shù)為零，說明該部分電路短路或該部分電路完好而在該部分電路之外存在斷路；
（3）電流表的指針偏轉太小，說明量程選擇太大，改進的方法是換接小量程．
（4）根據(jù)實驗器材與實驗原理分析，然后可畫出實驗電路圖．

解答 解：（1）滑動變阻器串聯(lián)接在電源上，滑動變阻器A端接線柱與電源正極相連，電壓表使用0～3V的量程，并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：
根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由R=$\frac{U}{I}$可判斷燈絲的電阻隨兩端電壓增加而變大；電阻變化的本質(zhì)是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（2）閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表示數(shù)為零、電壓表示數(shù)均為零，移動滑動變阻器滑片，電流表和電壓表指針不隨著發(fā)生變化，經(jīng)過檢查各元件連接正確，故障應是滑動變阻器斷路；
（3）由圖知，電流表指針偏轉角度太小，原因是選擇的量程太大，所以應該連接小量程；
（4）實驗需要測出燈泡兩端電壓與通過燈泡的電流，可以把燈泡與定值電阻串聯(lián)，測出定值電阻兩端電壓，由歐姆定律求出通過定值電阻的電流，由于燈泡與定值電阻串聯(lián)，可以求出通過燈泡的電流，然后由P=UI求出燈泡額定功率，實驗電路圖如圖所示：

故答案為：（1）見下圖：

0.75；變大；（2）斷路；（3）電流表量程選擇過大；選擇0～0.6A量程接入電路；（4）選擇0～0.6A量程接入電路．

點評 本題考查了測定小燈泡的電阻的實驗．涉及了電壓表的、滑動變阻器的使用、歐姆定律的應用及功率的計算、溫度對燈絲電阻的影響等知識，是實驗的�？純�(nèi)容，學生一定要掌握．