Question

小明在進(jìn)行“測量小電燈的功率”的實(shí)驗(yàn)時，實(shí)驗(yàn)臺上給他提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、滑動變阻器（50Ω、1.5A）、額定電壓為2.5V的小電燈（正常發(fā)光時的電阻約為7Ω）、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干．

（1）小明在實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)該選擇

 

的量程．
（2）他連接的實(shí)物電路如圖所示，請你在虛線框內(nèi)畫出該電路圖．
（3）閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器滑片的位置調(diào)到

 

（填寫“C”或“D”）端．
（4）閉合開關(guān)后，小明發(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6V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的

 

和

 

．（填寫序號）
A、小電燈短路             B、小電燈的燈絲斷了
C、小電燈的燈座接觸不良   D、電壓表的正、負(fù)接線柱接反
E．變阻器滑片放在了最小阻值處
（5）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器測得如表所示的三組數(shù)據(jù)．則小電燈的額定功率為

 

W．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.30	0.36	0.38

（6）小明發(fā)現(xiàn)，由表中數(shù)據(jù)計(jì)算可知：小電燈亮度不同時燈絲的電阻不相等．你認(rèn)為造成這種結(jié)果的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）將小燈泡上的額定電壓和電阻代入公式I=

U額

R

可以算出其額定電流，然后將其與0.6A進(jìn)行比較，若小于0.6A就用小量程，若大于0.6A就用大量程；
（2）分析實(shí)物圖中電流路徑以確定電路元件之間的連接方式，然后由電流路徑畫電路圖．
（3）在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處，所以滑片應(yīng)處在遠(yuǎn)離線圈上有接線柱的那端；
（4）電壓表的示數(shù)為6V，說明電壓表接在電源兩端，即燈泡斷路或滑動變阻器接入電路的阻值為0．
（5）燈泡兩端的電壓等于2.5V時，燈泡的實(shí)際功率等于額定功率．
（6）根據(jù)影響燈泡電阻的因素可知，由于燈泡的長度、材料、橫截面積都不變，所以燈泡電阻改變的原因是溫度的變化．

解答：解：（1）電路中最大電流約為I=

UL

RL

=

2.5V

7Ω

=0.36A＜0.6A，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程；
    （2）用電壓表測出燈泡兩端電壓，用電流表測出通過燈泡的電流，由公式P=UI計(jì)算燈泡的電功率；
    （3）因?yàn)樵陂]合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處，所以應(yīng)把滑動變阻器滑片移到C端；
    （4）因?yàn)殡妷罕碛惺緮?shù)，所以電壓表與電源形成通路，而電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路，故與電壓表并聯(lián)的那部分電路斷路；  
    （5）因?yàn)閁_額=2.5V，由表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)U=2.5V時I=0.36A，所以P_額=UI=2.5V×0.36A=0.9W；
    （6）由于電流的熱效應(yīng)，當(dāng)有電流通過燈絲時，燈絲的溫度會升高，電阻會變大．
故答案為：（1）0～0.6A；
（2）電路圖如圖所示

（3）C；（4）B，C；（5）0.90；（6）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評：本題考查了電壓表和滑動變阻器的使用方法及用伏安法測燈泡的額定功率．只有當(dāng)燈泡兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓時，燈泡才會正常發(fā)光，額定功率等于其實(shí)際功率．