Question

11．小強(qiáng)做“測定小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)（小燈泡標(biāo)有“2.5V”字樣），在實(shí)驗(yàn)過程中得到了如表所示的一組電壓和電流的數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)序號	1	2	3	4	5	6
燈泡兩端的電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
通過燈泡的電流I/A	0.18	0.22	0.26	0.3		0.33
燈泡發(fā)光情況	微亮----逐漸變亮

（1）在連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)至阻值最大（填“最大”或“最小”）端．
（2）圖1連接了部分電路，若要求滑片P向右移動時變阻器阻值變小，則導(dǎo)線e的接頭應(yīng)與滑動變阻器的B（填“A”或“B”）端相連接．
（3）正確連好電路后，閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光，故障的原因不可能是電壓表處（選填“電流表處”或“電壓表處”）導(dǎo)線接觸不良．
（4）分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出，在燈絲中的電流逐漸增大過程中，燈絲的電阻增大（填“增大”或減小“”），說明電阻的大小與溫度有關(guān)．而一般情況下電阻與電流和電壓無關(guān)（填“有”或“無”）
（5）小華根據(jù)小強(qiáng)連接的電路進(jìn)行了小燈泡的發(fā)光亮度與實(shí)際電功率關(guān)系的研究，他將滑動變阻器的滑片移到某點(diǎn)時，電壓表的示數(shù)為2.2V，為測定小燈泡的額定功率應(yīng)將滑片向右端移動（選填“左”或“右”）．
（6）當(dāng)電壓表的示數(shù)等于額定電壓時，電流表的示數(shù)如圖2所示，則小燈泡的額定功率是0.8W，此時小燈泡的電阻為7.8Ω（保留一位小數(shù)）．小華注意到燈L1的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮，結(jié)合表中數(shù)據(jù)得出 的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：小燈泡的亮度取決于實(shí)際功率大小．
（7）接下來小華用一個發(fā)光二極管替換電路中的小燈泡，進(jìn)一步研究發(fā)光二極管的亮度與實(shí)際電功率的關(guān)系，閉合開關(guān)后，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)此二極管都不發(fā)光，且電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，經(jīng)檢查整個電路連接及元件均完好，則出現(xiàn)此現(xiàn)象的原因是二極管的正負(fù)接線柱接反了．

Answer 1

分析 （1）為保護(hù)電路，在連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開；閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)移至最大阻值處；
（2）滑片P向右移動時變阻器阻值變小，所以滑動變阻器的下方接線柱應(yīng)該接在B接線柱上；
（3）掌握斷路和短路的特點(diǎn)，根據(jù)各項(xiàng)分析現(xiàn)象，找出故障的原因；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由歐姆定律可知，隨電壓的增大，燈泡電阻逐漸增大，進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從溫度對電阻影響的角度得出結(jié)論；一般情況下，電阻是導(dǎo)體的一種特性，和導(dǎo)體中的電流、電壓無關(guān)；
（5）測量小燈泡的額定功率時，必須使小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V，故據(jù)串聯(lián)電路中電壓之比等于電阻之比分析即可判斷滑片的移動方向；
（6）看清實(shí)物圖中電流表選擇的量程和分度值，根據(jù)指針的位置讀出電流表的示數(shù)．而后據(jù)公式P=UI和R=$\frac{U}{I}$計(jì)算即可；
比較燈泡亮度增大時，可以判斷燈泡的實(shí)際功率，因?yàn)闊襞莸牧炼扔蔁襞莸膶?shí)際功率決定的；
（7）電流表無示數(shù)，說明電路斷路，二極管正負(fù)接線柱接反后，二極管相當(dāng)于斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連．

解答 解：（1）在連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，這是為了防止電路中有短路的地方而導(dǎo)致?lián)p壞用電器；
通常在使用前應(yīng)將電阻值調(diào)至最大阻值處；
（2）滑片P向右移動時變阻器阻值變小，所以滑動變阻器的下方接線柱應(yīng)該接在B接線柱上；
（3）閉合開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光，說明整個串聯(lián)電路中有斷路的地方，和電壓表所在的并聯(lián)支路無關(guān)；
（4）由表中數(shù)據(jù)可知，隨燈泡兩端電壓增大，燈泡的電阻增大；
由表中數(shù)據(jù)可知，燈泡電壓U增大時，流過燈泡的電流增大，燈泡的實(shí)際功率P=UI增大，燈泡產(chǎn)生的熱量增多，燈泡溫度升高，此時燈泡電阻變大，這說明燈絲電阻隨溫度的升高而變大；
一般情況下，電阻是導(dǎo)體的一種特性，和導(dǎo)體中的電流、電壓無關(guān)；
（5）據(jù)串聯(lián)電路中電阻之比等于電壓之比，即想使得小燈泡的電壓增大到2.5V，即需要使得滑動變阻器的電壓變小，據(jù)串聯(lián)電路中電阻之比等于電壓之比，所以應(yīng)該使得滑動變阻器的有效阻值變小，故需將滑片向右移動；
（6）該圖中電流表的量程是0～0.6A，故 分度值是0.02A，即電壓表示數(shù)等于額定電壓2.5V時，電流表的示數(shù)為0.3A+0.02A×4=0.32A，小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.32A}$≈7.8Ω；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，燈泡實(shí)際功率越大，燈泡越亮，由此可知，燈泡亮度由燈泡實(shí)際功率決定；
（7）電流表無示數(shù)，說明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為二極管正負(fù)接線柱接反了．
故答案為：（1）斷開；最大；（2）B；（3）電壓表處；（4）增大；溫度；無；（5）右；（6）0.8；7.8Ω；小燈泡的亮度取決于實(shí)際功率大��；（7）二極管的正負(fù)接線柱接反了．

點(diǎn)評 本題容量很大，涉及到知識點(diǎn)較多，有電路圖連接實(shí)物圖、電流表的讀數(shù)、滑動變阻器接線柱的選擇、電路故障的判斷、燈絲電阻與溫度的關(guān)系等，綜合性較強(qiáng)；要注意“研究導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系”時需控制電阻的阻值不變．