Question

15．在“測定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”的實驗中．
（1）該實驗的原理是P=UI．
（2）如圖甲所示，電路連接尚未完成，E應與滑動變阻器的C（或D）接線柱相連接．若實驗中連接完最后一根導線時，發(fā)現(xiàn)燈泡立即變得很亮，說明操作上存在的錯誤是連接電路時開關未斷開，且滑動變阻器滑片未移到阻值最大位置．若實驗中閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的②⑤（填寫序號）．①小燈泡短路  ②小燈泡的燈絲斷了  ③電壓表的正、負接線柱反接④變阻器滑片接觸不良  ⑤小燈泡與燈座接觸不良

（3）小明在正確連接電路后，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至某一位置，此時電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的功率是0.44瓦．為了測定小燈泡的額定功率，此時應將滑動變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）移動．
（4）小明想在上述實驗的基礎上，進一步驗證“電路中通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比的關系”，于是就多次移動滑動變阻器的滑片，獲得多組燈泡兩端電壓和電流的數(shù)據(jù)，結果發(fā)現(xiàn)與實驗預期不符合，你認為他的實驗中存在的問題是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值．

Answer 1

分析 （1）測電功率的原理是：P=UI；
（2）為保護電路，連接電路時開關要斷開，且滑動變阻器滑片未移到阻值最大位置；
若電流表示數(shù)為0，燈不亮，說明電路可能斷路；電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的燈泡所在支路斷路了；
（3）根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求燈的功率；
燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖中電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確滑片移動的方向；
（4）研究電路中通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比的關系時，要控制導體的電阻不變．

解答 解：（1）該實驗的原理是：P=UI；
（2）變阻器按一上一下接入電路中，E應與滑動變阻器的C（或D）接線柱相連接；
若實驗中連接完最后一根導線時，發(fā)現(xiàn)燈泡立即變得很亮，說明操作上存在的錯誤是：連接電路時開關未斷開，且滑動變阻器滑片未移到阻值最大位置；
．經(jīng)分析，若實驗中閉合開關后，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為3V，產(chǎn)生此故障的原因是：②小燈泡的燈絲斷了、⑤小燈泡與燈座接觸不良；
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至某一位置，此時電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，圖中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，則小燈泡的功率是：
P=UI=2.2V×0.2A=0.44W；
燈在額定電壓下正常發(fā)光，示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向左移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；
（4））研究電路中通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比的關系時，要控制導體的電阻不變，因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值，故發(fā)現(xiàn)與實驗預期不符合．
故答案為：（1）P=UI；      
（2）C（或D）；連接電路時開關未斷開，且滑動變阻器滑片未移到阻值最大位置； ②⑤；
（3）0.44； 左；    
（4）沒有控制導體的電阻不變．

點評 本題測定額定電壓為2.5V小燈泡電功率”，考查實驗原理、注意事項、故障分析、操作過程及控制變量法的運用及影響電阻大小的因素．