Question

13．在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，芳菲所在的實(shí)驗(yàn)小組用的電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω．她們連接的實(shí)物電路如圖甲所示
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路圖甲．補(bǔ)充完整（導(dǎo)線不能交叉）．
（2）正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表示數(shù)幾乎為零，燈泡不發(fā)光，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是燈泡斷路．
（3）芳菲同學(xué)閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表不數(shù)（如圖乙所示）為2V，若她想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中的滑片 P向A端移動(dòng)（選填“A”或“B”），使電壓表的示數(shù)為為2.5V．
（4）芳菲同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并繪得如圖丙所示的 I-U圖象．小燈泡的額定功率是0.5W．燈泡的電阻隨電壓的增加而增大（選填“增大”或“減小”），導(dǎo)致燈泡電阻變化的主要因素是溫度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；
（2）閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路、或燈泡斷路、或燈泡之外電路存在斷路；電流表指針不動(dòng)，說(shuō)明電路斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路；綜合分析可知，電路故障是燈泡斷路；
（3）根據(jù)電壓表的量程、分度值以及指針的位置讀出電壓表的示數(shù)；根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓間的關(guān)系及滑動(dòng)變阻器的接法判斷滑片的移動(dòng)方向；
（4）由圖3找出燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由公式P=UI求出燈泡的額定功率；
從電阻大小的影響因素分析電阻變化的原因；根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而變大進(jìn)行分析．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，則電壓表選0～3V量程；將電壓表“3”接線柱與燈泡右端接線柱連接即可，電路圖如圖所示；
；
（2）閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)，電流表幾乎為零，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是燈泡斷路； 
（3）由圖2知：電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2V；
由于電壓表示數(shù)小于燈泡額定電壓，要測(cè)小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，故將滑片向A端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為2.5V為止；
（4）由圖3中的I-U圖象知：燈泡額定電壓U=2.5V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流I=0.2A，則燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
實(shí)驗(yàn)中他們發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻隨電壓的增大而增大，而燈絲的材料不變，長(zhǎng)度、橫截面積幾乎不變，電壓增大時(shí)燈絲的溫度升高，這是導(dǎo)致燈泡電阻變化的主要因素．
故答案為：（1）如上圖；（2）燈泡斷路；（3）2；A；2.5；（4）0.5；增大；溫度．

點(diǎn)評(píng) 此題考查電功率的測(cè)量，涉及到小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的故障分析，電功率的計(jì)算等，有很強(qiáng)的代表性，對(duì)學(xué)生的綜合分析能力要求比較高．