Question

18．如圖所示，是小強(qiáng)同學(xué)測量額定電壓為2.5V的小燈泡的功率實(shí)驗(yàn)．

（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲所示電路中完成實(shí)物電路的連接．
（2）檢查電路連接無誤，閉合開關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，電壓表示數(shù)如圖乙所示，若要測量小燈泡的額定功率，他接下來要進(jìn)行的操作，應(yīng)將滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）移動(dòng)滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是0.75W．小強(qiáng)觀察圖丙所示的I-U圖象，不是直線的原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大，小強(qiáng)由此對家里的白熾燈經(jīng)常在開燈瞬間燈絲燒斷的現(xiàn)象恍然大悟，請你對此現(xiàn)象做出合理的解釋剛開燈的瞬間燈絲溫度低，電阻小，通過的電流大．

Answer 1

分析 （1）通過燈泡額定電壓，確定電壓表量程．
（2）電流表沒有示數(shù)，說明電路中存在斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓中間斷路．
（3）根據(jù)電壓表示數(shù)和額定電壓的關(guān)系，確定滑動(dòng)變阻器移動(dòng)方向，使電壓表示數(shù)為額定電壓．
（4）根據(jù)圖象確定額定電壓，額定電流，由P=UI計(jì)算電功率，通過圖象確定電阻變化情況和原因，通過焦耳定律解釋白熾燈開燈瞬間燈絲燒斷的原因．

解答 解：（1）通過燈泡額定電壓為2.5V，電壓表量程應(yīng)該選擇0-3V量程，并聯(lián)燈泡兩端．

（2）電流表沒有示數(shù)，說明電路中存在斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓中間的小燈泡斷路．
（3）通過圖乙讀出電壓表示數(shù)為2.2V，小于燈泡額定電壓2.5V，要使電壓表示數(shù)變大，滑動(dòng)變阻器電阻變小，滑片應(yīng)向B端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為額定電壓2.5V．
（4）通過圖象，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.3A，由P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，通過圖象發(fā)現(xiàn)燈泡電阻變大，原因是燈絲的電阻隨溫度升高而變大，由焦耳定律Q=I²Rt，開燈瞬間電阻較小，電流較大，電流I對Q的影響更加明顯（I²與Q成正比），所以產(chǎn)生熱量更多，容易燒斷．
故答案為：（1）如圖所示；（2）小燈泡斷路；（3）B； 2.5；（4）0.75；燈絲的電阻隨溫度升高而增大；剛開燈的瞬間燈絲溫度低，電阻小，通過的電流大．

點(diǎn)評 本題考查了測量電功率實(shí)驗(yàn)中的電路連接、故障分析、電功率的計(jì)算、滑動(dòng)變阻器對電路的影響、溫度對電阻的影響、根據(jù)物理知識解釋生活現(xiàn)象，學(xué)生對物理生活現(xiàn)象解釋感覺比較困難．