Question

5．小強同學要測量額定電壓為2.5V小燈泡的功率：

（1）連接的不完整實物電路如圖甲所示．請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接．
（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，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是小燈泡斷路（或燈座斷路）；．
（3）移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖乙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.75W．觀察圖乙所示的I-U圖象不是直線的原因燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
（4）整理器材時發(fā)現(xiàn)滑動變阻器的PB部分比PC部分熱，原因電阻絲PB的電阻大于金屬桿PC的電阻．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程，將電壓表并聯(lián)在燈的兩端；
（2）閉合開關(guān)電流表指針幾乎不動，可能是電路斷路；電壓表有電阻示數(shù)接近電源電壓，說明電壓表與電源兩端是連通的，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析知電路故障原因是：小燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）從圖象中確定額定電壓及對應的電流值，根據(jù)公式P=UI計算出額定功率；
（4）根據(jù)焦耳定律結(jié)合串聯(lián)電路電流及電阻的關(guān)系進行判斷．

解答 解：（1）將電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，燈泡的額定電壓為2.5V，電源電壓為3V，所以電壓表應選擇0～3V的量程，如圖所示；


（2）經(jīng)分析電路的故障可能是：小燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）由圖象知，當電壓為2.5V時，電流表示數(shù)為0.3A，所以P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，R=$\frac{U}{I}$，所以I-U圖象不是直線；
（4）電阻絲PB與金屬桿PC串聯(lián)，根據(jù)Q=I²Rt，兩部分的電流相同，通電時間相同，由PB的電阻大于PC的電阻，所以PB部分產(chǎn)生的熱量多，PB部分比PC部分熱．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）燈泡斷路（或燈座斷路）；
（3）0.75；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（4）電阻絲PB與金屬桿PC串聯(lián)，根據(jù)Q=I²Rt，兩部分的電流相同，通電時間相同，由PB的電阻大于PC的電阻，所以PB部電阻分產(chǎn)生的熱量多，PB部分比PC部分熱．

點評 本題測燈泡的電功率，考查電路的連接、故障的分析、額定功率的計算、影響電阻大小的因素及焦耳定律的應用等知識，維度中等．