Question

11．九年級1班在測量一只額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率實驗中：

（1）小明設(shè)計了圖（a）所示電路圖，正確連接完電路（b）后，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)移至右（填“左”或“右”）端．
（2）當(dāng)小明連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，并很快熄滅．檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中操作不當(dāng)之處（寫出一種即可）連接電路時沒有斷開開關(guān)．
（3）小強(qiáng)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光，電流表幾乎沒有示數(shù)，電壓表示數(shù)接近于電源電壓，原因可能是小燈泡斷路．
（4）小偉閉合開關(guān)，無論怎樣調(diào)節(jié)滑片P，電壓表的實數(shù)達(dá)不到2.5V，其原因可能是電源電壓過低．
（5）排除故障后，電壓表的示數(shù)為2.2V，要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片P向左端滑動（選填“左”或“右”）；當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表示數(shù)如圖（c）所示，即為0.24A，則小燈泡的額定功率是0.6W．
（6）愛動腦筋的小明，在不改變上面連好的電路，完成了測電阻的實驗，畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)鍵圖象（如圖二所示），根據(jù)圖象提供的信息，小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而增大（填“增大”、“減小”或“不變”）．請你幫小明分析其原因是小燈泡的功率越大，燈絲溫度越高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值處；
（2）連接電路時要斷開開關(guān)，滑片要置于最大阻值處；
（3）小燈泡不亮說明電路中有斷路，再根據(jù)電壓表的示數(shù)判斷出電路故障；
（4）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表的示數(shù)都達(dá)不到額定電壓，說明電源電壓太低了；
（5）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器，增大燈泡電壓，根據(jù)電路圖確定滑片的移動方向；
根據(jù)圖c讀出燈泡兩端電壓為2.5V時對應(yīng)的電流，然后根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率；
（6）根據(jù)圖二找出電流隨電壓變化的關(guān)系，然后由歐姆定律的變形公式可判斷出燈絲電阻隨電壓如何變化．

解答 解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到最大值右端； （2）連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)光，說明電路閉合，連接電路時沒有斷開開關(guān)；燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅，說明電路電流太大，電路電阻太小，滑動變阻器滑片沒有置于最大阻值處；
（3）小燈泡不亮，電流表幾乎沒有示數(shù)，說明電路中有斷路的地方，電壓表示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表的兩個接線柱和電源連接的部分沒有斷路，故障是小燈泡斷路了；
（4）無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器，電壓表示數(shù)都低于2.5V，說明電源電壓不足2.5V，可能是電源電壓過低；
（5）電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，故需減小滑動變阻器兩端電壓，即減小滑動變阻器接入電路的阻值，故將滑片向左移動；使電壓表示數(shù)為2.5V；
根據(jù)圖c可知，電流表使用0-0.6A量程，燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.24A，故燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（6）由圖二可知，隨電壓U增大，電路電流I也增大，并且△U＞△I，由歐姆定律的變形公式R=$\frac{U}{I}$可知燈絲電阻增大．
因為小燈泡的功率越大，燈絲溫度越高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）右；（2）連接電路時沒有斷開開關(guān)；（3）小燈泡斷路；（4）電源電壓過低；（5）0.24；0.6；（6）增大；小燈泡的功率越大，燈絲溫度越高，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了實驗操作、電路故障的判斷、滑動變阻器的正確使用以及額定功率的計算以及燈絲電阻與溫度的關(guān)系等問題，是實驗的�？紗栴}．