Question

10．如圖所示，在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓恒為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V．
（1）小明在檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)喲一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤．請(qǐng)你在圖中用“×”標(biāo)出這根錯(cuò)接的導(dǎo)線，并畫出改接后的導(dǎo)線（不能與其他導(dǎo)線交叉）．
（2）改正電路后，閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到圖中的A端，
（3）閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片P，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為0.5W．
（4）若燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．則當(dāng)通過(guò)小燈泡的電流為0.1A時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率小于（選填“大于”、“等于”或“小于”）0.125W．
（5）若再次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使2.5V小燈泡正常發(fā)光后，保持滑片P的位置不變，此時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將小燈泡取下，換成額定電流與它相同，但額定電壓為3.8V的小燈泡，則閉合開(kāi)關(guān)后，小燈泡比正常發(fā)光時(shí)暗．

Answer 1

分析 （1）電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)．
（2）為保護(hù)電路安全，連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合開(kāi)關(guān)前，滑片應(yīng)置于阻值最大處．
（3）由圖示電流表確定其量程與分度值，讀出其示數(shù)，然后由P=UI求出燈泡的額定功率．
（4）假設(shè)燈泡的電阻與燈泡兩端電壓成正比關(guān)系，據(jù)此求出小燈泡的實(shí)際功率，然后根據(jù)燈泡的電阻小于與電壓成正比時(shí)的阻值進(jìn)行分析．
（5）根據(jù)R=$\frac{U}{I}$判斷出電阻的變化，再根據(jù)I=$\frac{U}{R}$判斷出電流與額定電流的關(guān)系從而判斷出燈泡的亮暗．

解答 解：（1）由圖1所示電路圖可知，電壓表串聯(lián)接入電路，電壓表連接錯(cuò)誤，電壓表應(yīng)并聯(lián)在燈泡兩端，修改后的電路圖如圖所示．

（2）連接電路是開(kāi)關(guān)必需斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大的位置，即A端．
（3）由圖2所示電流表可知，其量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
（4）當(dāng)燈絲的電阻與燈泡兩端電壓成正比時(shí)，燈泡的電流為0.1A，燈泡兩端電壓為$\frac{1}{2}$×2.5V=1.25V時(shí)，則此時(shí)燈泡的功率：P=UI=1.25V×0.1A=0.125W；
但燈絲的電阻與燈泡兩端電壓不成正比，并且燈絲的阻值小于成正比時(shí)的阻值，則燈泡兩端的電壓小于1.25V，故燈泡的實(shí)際功率大于0.125W．
（5）將2.5V的燈泡換成額定電流相同的3.8V的燈泡，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$的，在電流相同時(shí)，額定電壓變大，電路的電阻變大，電路的電流變小，小于其額定電流，故燈泡比正常發(fā)光時(shí)暗．
故答案為：（1）電路圖如圖所示；（2）A；（3）0.5；（4）小于；（5）暗．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、修改電路圖、電表讀數(shù)、求燈泡功率，連接電路圖時(shí)要注意，電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路，電壓表與被測(cè)電路并聯(lián)；對(duì)電表讀數(shù)時(shí)，要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)視線要與電表刻度線垂直．此題綜合性較強(qiáng)，考查了學(xué)生連接電路和讀數(shù)的技能，同時(shí)考查了學(xué)生運(yùn)用電學(xué)公式計(jì)算的能力，還考查了燈絲電阻與溫度的關(guān)系以及實(shí)際功率與溫度的關(guān)系．