Question

9．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時開關應斷開，電流表的量程應選0～0.6A．
（2）請你用筆畫線代替導線，將圖1中的實物圖連接完整．
（3）閉合開關前，圖1中滑動變阻器的滑片P應位于A（選填“A”或“B”）端．
（4）小葉同學閉合開關，移動滑片P到某一點時，電壓表示數（如圖2所示）為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖1中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V．
（5）小向同學移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖3所示的I-U圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（6）小勇同學在實驗中連接好電路，閉合開關，移動變阻器滑片P，發(fā)現小燈泡始終不亮，電壓表有示數，電流表無示數，原因可能是燈絲斷了（寫出一種即可）．
（7）在該實驗中要求改變小燈泡兩端的電壓進行多次測量，這樣做是為了得普遍規(guī)律（選填“得普遍規(guī)律”或“求平均值”）．
（8）實驗中他們還發(fā)現：燈絲的電阻值隨電壓升高而增大，可導體的電阻不是與電壓、電流無關嗎？怎么會有這樣的結論呢？請你給他們作出合理的解釋：燈絲兩端電壓增大時，燈絲的溫度升高，因此燈絲電阻增大．

Answer 1

分析 （1）連接電路時應斷開開關，根據燈泡正常發(fā)光時的電流選擇電流表量程．
（2）使電流表與燈泡串聯．
（3）閉合開關前滑片應置于最大阻值處．
（4）由圖示電壓表確定其量程與分度值，讀出電壓表示數；根據電壓表示數與燈泡額定電壓的關系確定滑片的移動方向．
（5）由圖3所示圖象找出額定電壓對應的電流，由P=UI求出燈泡額定功率．
（6）閉合開關后，燈泡不亮，電流表無示數，說明電路故障為斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，據此判斷故障的位置．
（7）多次測量的目的：一是求平均值減小誤差；二是尋找普遍規(guī)律．
（8）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）連接電路時開關應斷開；燈泡正常發(fā)光時，電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，電流表的量程應選0～0.6A．
（2）使電流表的0.6A接線柱與燈泡的左接線柱相連；如下圖所示：

（3）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于A端，此時滑動變阻器接入電路的阻值最大．
（4）由圖2所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，應向B端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，知道額定電壓2.5V位置．
（5）由圖3所示圖象可知，當燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.2A，則燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（6）閉合開關后，燈泡不亮，電流表無示數，說明電路故障為斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此故障為燈絲斷了．
（7）改變小燈泡兩端的電壓小燈泡的實際功率隨之發(fā)生變化，改變小燈泡兩端電壓，是為了測出不同電壓下小燈泡的實際功率，從而選擇普遍規(guī)律．
（8）實驗過程中，燈絲的長度、橫截面積、材料都不變，電壓增大時，燈絲溫度升高，因此燈絲的電阻變大．
故答案為：（1）斷開；0.6；（3）A；（4）2.2；B；（4）0.5；（5）燈泡斷路；（6）燈絲兩端電壓增大時，燈絲的溫度升高，因此燈絲電阻增大．

點評 本題考查了歐姆定律的應用、連接實物圖、實驗注意事項、電壓表和電流表讀數、滑動變阻器的使用、額定功率的計算、故障分析以及燈絲電阻與溫度的關系等，考查知識點全面，是伏安法測功率�？純热荩瑧�重點掌握．