Question

11．我市中考實(shí)驗(yàn)操作考試時，實(shí)驗(yàn)員為“測量小燈泡的額定電功率”實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了以下器材：額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時電阻約為10Ω）、規(guī)格為“12Ω  1A”的滑動變阻器、開關(guān)、電流表、電壓表各1個，新干電池4節(jié)，導(dǎo)線若干．
（1）圖甲中有一根導(dǎo)線的連接是錯誤的，請你在錯誤的導(dǎo)線上打“×”；
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P移到最右（填“左”或“右”）端；
（3）經(jīng)檢查，電路連接無誤，各元件完好，閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5V，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是變阻器的最大阻值過�。�
（4）解決上述問題后，移動滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是0.6W；
（5）測出小燈泡的額定功率后，同學(xué)們又把燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半，發(fā)現(xiàn)測得的實(shí)際功率不等于其額定功率的$\frac{1}{4}$，請你幫助分析出這種現(xiàn)象的原因是燈的電阻隨溫度的降低而減�。�

Answer 1

分析 （1）分析電路連接錯誤之處改正；
（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P移到阻值最大處；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理確定變阻器連入電路中的阻值大小與題中變阻器規(guī)格比較；
（4）根據(jù)電如圖乙流表小量程讀數(shù)，根據(jù)P=UI求小燈泡的額定功率；
（5）根據(jù)燈的電阻隨溫度的降低而減小分析．

解答 解：（1）原電路中，燈短路了是錯誤的，如下改正：

（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P移到阻值最大處即最右端；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時，變阻器分得的電壓U_滑=6V-2.5V=3.5V，變阻器的電壓是電阻電壓的$\frac{3.5V}{2.5V}$倍，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻：
R_滑=1.4×10Ω=14Ω＞12Ω．
故閉合開關(guān)后，無論怎樣移動滑片P，電壓表的示數(shù)都調(diào)不到2.5V，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是變阻器的最大阻值過�。�
（4）解決上述問題后，移動滑片使電壓表的示數(shù)為2.5V時，小燈泡正常發(fā)光，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.24A，則小燈泡的額定功率是：
P=UI=2.5×0.24A=0.6W；
（5）當(dāng)燈泡兩端的電壓調(diào)為額定電壓的一半時，通過燈的電流也減小了，根據(jù)P=UI燈的功率減小，燈絲的溫度降低，因燈的電阻隨溫度的降低而減小，根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，故發(fā)現(xiàn)測得的實(shí)際功率不等于其額定功率的$\frac{1}{4}$．
故答案為：（1）如上所示；（2）右；（3）變阻器的最大阻值過��；（4）0.6；（5）燈的電阻隨溫度的降低而減�。�

點(diǎn)評 本題測量小燈泡的額定電功率，考查電路的連接、注意事項(xiàng)、對器材的要求、功率的計(jì)算及影響電阻大小的因素．