Question

11．在“測量小燈泡額定功率”實驗中，小吳選用了標有“2.5V”字樣的小燈泡、電流表、電壓表、開關、低壓電源、標有“20Ω 1A”的滑動變阻器進行．

（1）連接電路時開關應斷開；
（2）如圖甲是小吳所連接的電路，其中有一根導線接錯了，請你在錯誤的導線上打一個“×”，然后用筆畫線代替一根導線使電路完整．
（3）小吳正確連接電路并進行操作，剛閉合開關，電壓表及電流表示數如圖乙所示，電源電壓為5.7V；
（4）為測小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器滑片向右（選填“左”或“右”）移動滑片，當電壓表示數為2.5V時小燈泡正常發(fā)光，若此時電流表示數為0.3A，則此小燈泡的額定功率為0.75W．
（5）小吳通過描點作圖畫出如圖丙所示的圖象得知小燈泡的電流與加在小燈泡兩端的電壓并不成（選填“成”或“不成”）正比，其原因可能是：燈絲電阻隨溫度的變化而發(fā)生了變化．

Answer 1

分析 （1）連接電路時應斷開開關；
（2）本實驗中，電壓表應與燈泡并聯，電流表應與燈泡串聯，由此修改電路連接；
（3）剛閉合開關時，滑片應位置最大值處，由圖乙讀出電路中電流和燈泡兩端電壓，由串聯電路特點和歐姆定律計算得到電源電壓；
（4）燈泡電壓等于額定電壓正常發(fā)光，由此根據電路特點分析判斷滑片的移動方向，由P=UI計算燈泡的額定功率；
（5）燈絲電阻隨溫度變化而變化，從電阻大小的影響分析．

解答 解：
（1）為保護電路，連接電路時應斷開開關；
（2）本實驗中，電壓表應該與燈泡并聯，滑動變阻器、電流表與燈泡串聯，修改后電路如圖所示：
；
（3）正確連接電路，剛閉合開關時滑片應位置最大值處，即變阻器連入阻值為20Ω，
由實物知，電流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由圖乙知，所以此時電路電流為0.22A；電壓表使用0-3V量程，分度值0.1V，此時燈泡兩端電壓為1.3V，
由串聯電路特點和歐姆定律可得電源電壓：U=U_滑+U_L=IR_滑+U_L=0.22A×20Ω+1.3V=5.7V；
（4）燈泡電壓1.3V小于其額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應減小變阻器分得電壓以增大燈泡兩端電壓，所以滑片應向右端移動，直到電壓表示數為2.5V為止；
小燈泡的額定功率為：P_額=U_額I′=2.5V×0.3A=0.75W；
（5）燈泡的電阻與通過燈絲的溫度有關的，當通過燈絲的電流增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大．所以小燈泡的電流與加在小燈泡兩端的電壓不成正比．
故答案為：
（1）斷開；（2）見上圖；（3）5.7；（4）右；2.5；0.75；（5）不成；燈絲電阻隨溫度的變化而發(fā)生了變化．

點評 本題考查了電路連接、電壓表和電流表的讀數、實驗操作、求燈泡額定功率、燈泡電阻與溫度的關系等知識，考查知識點多，綜合性較強，具有一定的代表性．