Question

3．小紅同學(xué)在“測小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）她在連接如圖甲所示電路時(shí)，導(dǎo)線M的另一端應(yīng)接在電壓表3V（選填“3”或“15”）接線柱上．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到b（選填“a”或“b”）端．
（3）閉合開關(guān)后，小紅無論如何移動滑動變阻器，小燈泡都不發(fā)光．她檢查電路后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近3V，但電流表示數(shù)幾乎為零，故障應(yīng)該是燈泡斷路．
（4）排除故障后，小紅移動滑片P，電壓表示數(shù)為2.7V，為了使小燈泡正常工作，她應(yīng)該向右（選填“左”或“右”）移動滑片P．
（5）在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，她根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象可知，當(dāng)電流表示數(shù)如圖丙所示時(shí)，小燈泡的電阻是7.5Ω．小燈泡的額定功率是0.625W．
（6）由圖乙可知，小燈泡的電阻隨電壓的變化而變化，其原因是燈絲電阻隨溫度變化而變化．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈的額定電壓確定電壓表量程；
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處；
（3）若無論如何移動滑動變阻器燈不亮，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)的燈泡斷路了；
（4）在額定電壓下正常發(fā)光，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；
（5）由圖丙電流表小量程讀數(shù)，根據(jù)圖乙找到對應(yīng)的電壓，根據(jù)歐姆定律超求電阻大�。�
燈在額定電壓下正常發(fā)光，根據(jù)圖乙找到燈的額定電壓下的電流，根據(jù)P=UI求燈的額定功率；
（6）根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的變化而變化分析．

解答 解：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，導(dǎo)線M的另一端應(yīng)接在電壓表3V接線柱上．
（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處，即b端．
（3）經(jīng)分析，閉合開關(guān)后，小紅無論如何移動滑動變阻器，小燈泡都不發(fā)光．她檢查電路后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近3V，但電流表示數(shù)幾乎為零，故障應(yīng)該是燈泡斷路．
（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，電壓表示數(shù)為2.7V，大于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)減小燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器分的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；
（5）當(dāng)電流表示數(shù)如圖丙所示時(shí)，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，由如圖乙所示的I-U圖象，對應(yīng)的電壓為1.5V，小燈泡的電阻是：
R=$\frac{U}{I}=\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω；
燈在額定電壓下的功率為額定功率，由圖知，當(dāng)燈的額定電壓為2.5V時(shí)，對應(yīng)的電流為0.25A
小燈泡的額定功率是：P_L=U_LI_L=2.5V×0.25A=0.625W．
（6）由圖乙可知，通過燈的電流隨電壓的增大而增大，根據(jù)P=UI，燈的功率增大，燈的溫度升高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，故燈的電阻隨電壓的增大（變化）而增大（變化）．
故答案為：（1）3；  （2）b； （3）燈泡開路；  （4）右；  （5）7.5； 0.625；
（6）燈絲電阻隨溫度變化而變化．

點(diǎn)評 本題測小燈泡額定功率，考查器材的選擇、注意事項(xiàng)、故障分析、操作過程及電阻和額定功率的計(jì)算、影響電阻大小的因素．