Question

4．在測定“小燈泡電功率”的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為8Ω．

（1）連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的實物電路連接完整．
（3）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)位于A（選填“A”或“B”）端．
（4）閉合開關(guān)，移動滑片P到某一點時，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為2.2V；此時，若要測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向B（選填“A”或“B”）端滑動．繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成I-U圖象（如圖丙），根據(jù)圖象，可計算出小燈泡的額定功率是0.5W．
（5）進一步分析圖象可知，隨著燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸變大，造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）為保證電路安全，連接電路時應(yīng)斷開開關(guān)；
（2）根據(jù)電路圖連接實物圖，可采用“電流流向法”，從電源的正極出發(fā)，按照電流的流向，先串主電路，再將電壓表并在小燈泡的兩端；
（3）閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于其最大阻值處，起到保護電路的作用；
（4）弄清楚電壓表的量程和分度值，讀出電壓表的示數(shù)；實際電壓小于額定電壓，燈泡的實際功率小于額定功率；電壓表與燈泡并聯(lián)測燈泡兩端電壓，要使燈泡兩端電壓增大，電路電流增大，減小電路電阻，減小滑動變阻器連入電路的電阻；
從圖象中找出小燈泡的額定電壓對應(yīng)的電流，根據(jù)P=UI求出額定功率；
（5）由圖象找出電壓U與對應(yīng)的電流I，由R=$\frac{U}{I}$可知隨燈泡兩端電壓的增大而增大，可從溫度與導(dǎo)體電阻的關(guān)系分析原因．

解答 解：（1）在連接電路的過程中開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)；
（2）因為小燈泡額定電壓為2.5V，電阻約為8Ω，所以電壓表量程選擇0～3V，電流表量程選擇0～0.6A；
采用“電流流向法”，電流表“0.6”與小燈泡左側(cè)相連，再將電壓表的接線柱“3”并聯(lián)在小燈泡的右側(cè)兩端，如下圖所示：

（3）由圖可知，當滑片位于A端時，滑片遠離下接線柱，滑動變阻器接入電路的阻值最大；
（4）圖乙中電壓表接的是0～3V量程，分度值為0.1V，其示數(shù)為2.2V；此時的實際電壓小于其額定電壓，所以此時的實際功率小于其額定功率；
電壓表測燈泡電壓，要使燈泡電壓從2.2V增大到2.5V，燈泡電流要增大，電路總電阻要減小，滑動變阻器電阻減小，滑片向B端移動；
從圖丙中可以讀出，小燈泡的電壓為2.5V時的電流為0.2A，所以它的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）由圖象知隨燈泡電壓的增大，燈泡兩端的電壓U與流過燈泡的電流I的比值$\frac{U}{I}$增大，即燈泡的電阻增大；
因為燈絲電阻受溫度的影響，所以造成這一現(xiàn)象的原因可能是燈絲電阻隨溫度的變化而變化，溫度越高，電阻越大．
故答案為：（1）斷開；（2）如上圖；（3）A；（4）2.2； B；  0.5；（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了實物圖的連接、滑動變阻器的使用、電流表的讀數(shù)、功率的計算、電路故障的分析等．其中實物圖的連接在實驗題中出現(xiàn)的頻率很高，主要考查電壓表和電流表量程選擇、正負接線柱、連接方式和滑動變阻器的接線柱的選擇等，一定要掌握．