Question

5．在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω．

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，并將電路連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，圖甲中滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（3）小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點(diǎn)時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V，若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向B（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小向同學(xué)移動滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的I-U圖象，根據(jù)圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．同時還發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這一現(xiàn)象表明燈絲的電阻受溫度影響．
（5）小勇同學(xué)在實(shí)驗中連接好電路，閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表有較大示數(shù)，電壓表無示數(shù)，原因可能是燈泡短路或燈座短路．

Answer 1

分析 （1）為防止電路中的電流過大燒壞電路元件，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；根據(jù)歐姆定律求出小燈泡額定電流的大約值，然后確定電流表的量程且與燈泡串聯(lián)；
（2）閉合開關(guān)前，保護(hù)電路的滑動變阻器處于最大阻值處；
（3）根據(jù)圖乙電壓表的量程和分度值讀出示數(shù)，然后根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)判斷滑片移動的方向；
（4）由I-U圖象找出燈泡額定電壓所對應(yīng)的電流，然后用公式P=UI求出燈泡的額定功率；影響電阻大小的因素有：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度；對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大；
（5）電流表有示數(shù)說明電路是通路，電壓表無示數(shù)、燈泡不亮說明電壓表并聯(lián)部分短路．

解答 解：（1）為保護(hù)電路，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開；
燈泡的額定電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，則電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯(lián)，如下圖所示：

（2）閉合開關(guān)前，保護(hù)電路的滑動變阻器的滑片P處于最大阻值處的A端；
（3）由圖2可知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V，
要使電壓表的示數(shù)從2.2V增大到2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，滑片向B端移動減小接入電路中的電阻；
（4）由圖丙所示I-U圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V，所對應(yīng)的電流I=0.2A，
則燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
燈絲兩端的電壓增大時，燈泡變亮，燈絲的溫度升高，電阻增大，說明燈絲的電阻跟溫度有關(guān)；
（5）閉合開關(guān)，移動變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電流表有較大示數(shù)，電壓表無示數(shù)，
說明電壓表并聯(lián)部分短路，可能是燈泡短路或燈座短路．
故答案為：
（1）斷開；如上圖所示；
（2）A；
（3）2.2；B；
（4）0.5；溫度；
（5）燈泡短路或燈座短路．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗的注意事項、電流表量程的選擇和連接、滑動變阻器的使用、電壓表的讀數(shù)、電路故障的判斷、電功率的計算等，要注意燈絲的電阻與溫度有關(guān)．