Question

小紅用如圖甲所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率，小燈泡的額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為8 Ω。 除小燈泡外，實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電壓為6 V的電源，電流表（0～0.6A  0～3A）,電壓表（0～3V  0～15V）,滑動(dòng)變阻器R₁（20Ω  1.5A），滑動(dòng)變阻器R₂（5Ω  1A），開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)前小紅經(jīng)過分析，電流表選用了（0～0.6A）量程。

（1）為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，電壓表量程應(yīng)該選         ，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選           。
（2）請(qǐng)按照小紅設(shè)計(jì)的電路圖，幫助她用鉛筆畫線代替導(dǎo)線，把乙圖中實(shí)物連接圖補(bǔ)充完整。

（3）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最       端（選填“左”或“右”）；若連好電路閉合開關(guān)瞬間，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表指針迅速擺過滿刻度線，則故障可能是              （寫出一種即可）。實(shí)驗(yàn)中，由于某種原因，導(dǎo)致電壓表的示數(shù)變?yōu)榱悖�電流表的示�?shù)增大，則電路可能出現(xiàn)的故障是                      。
（4）排除故障后，移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2.0V，若想測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向  　 （選填 “左”或“右”）端移動(dòng)。
（5）經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)，畫出如圖所示的U-I圖像，計(jì)算出小燈泡的額定功率是_____W 。由圖可知，通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比，其原因是：                             。

Answer 1

（1）0—3V；R₁；（2）見下圖：

（3）右；燈泡處斷路；燈泡處短路；（4）左；（5）0.625；燈絲電阻與溫度有關(guān)，溫度越高，電阻越大

試題分析：（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，要測(cè)它的額定功率，只需讓它在額定電壓下發(fā)光，所以電壓表的量程選0—3V；小燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端電壓，，，所以滑動(dòng)變阻器選擇R₁；
（2）滑動(dòng)變阻器連入電路時(shí)，接線柱應(yīng)一上一下，按電路圖應(yīng)把左下角接線柱接入；由（1）的分析得知電壓表選擇0—3V量程，所以依電路圖順次連接即可；
（3）開關(guān)閉合前，滑片處于阻值最大位置，即最右端；小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，是斷路故障，電壓表有示數(shù)，說明有電流從電源正極→開關(guān)→電壓表→電流表→滑動(dòng)變阻器→電源負(fù)極，這一回路都完好，則是小燈泡斷路；電壓表的示數(shù)變?yōu)榱�，電流表的示�?shù)增大，可能是小燈泡短路，此時(shí)電壓表也被短路，所以示數(shù)為0，而電路中電阻減小，所以電流增大；
（4）要測(cè)小燈泡的額定功率，電壓表的示數(shù)應(yīng)增大為2.5V，這時(shí)要向左移動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，則電路中的電流增大，根據(jù)公式，可知小燈泡兩端電壓增大；
（5）從丙圖可以看出，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.25A，所以小燈泡的額定功率是；通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比，是因?yàn)闊艚z的電阻不是定值，它隨溫度的升高而增大。