15.小明做“測定小燈泡的電功率”實驗時,所用小燈泡上標有“2.5V”字樣.
(1)小明設計出如圖甲所示電路圖,請趕緊圖甲將圖乙中的實物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片向右滑動時小燈泡變亮.
(2)小明按照電路圖連接電路,當他接完最后一根導線時,小燈泡立刻發(fā)出耀眼的光,接著就熄滅了.小明在連接電路時存在的問題是連接電路時未斷開開關,滑動變阻器的阻值未調(diào)到最大.
(3)改正好電路后,閉合開關,移動滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖丙所示,小明為測得小燈泡的額定功率,應該將滑動變阻器的滑片向右(選填“左”或“右”)滑.
(4)如表為小明正確進行實驗操作所測得的數(shù)據(jù).
 實驗次數(shù) 1 3 4 5 6 7
 發(fā)光情況 熄滅熄滅 微光  較暗較亮 亮  明亮最明亮 
 電壓U/V 0.1 0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5 3.0
 電流I/A 0.05 0.16 0.19 0.21 0.24 0.26 0.28 0.30
通過分析實驗數(shù)據(jù)和計算可知:
①小燈泡的額定功率為0.7W;通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比,造成這種現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.
②在第1、2兩次實驗中,燈泡熄滅的原因是燈泡的實際功率太。

分析 (1)根據(jù)電路圖連接電路,小燈泡變亮則變阻器的阻值應變;
(2)連接電路時,應斷開開關,將滑片移至最大阻值處,根據(jù)現(xiàn)象判斷具體的問題;
(3)根據(jù)圖丙讀出電壓表的示數(shù);
根據(jù)讀數(shù),燈泡兩端的電壓低于額定電壓,若測量燈泡的額定功率,應使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,應減小滑動變阻器的阻值,從而可判斷變阻器的滑片移動方向;
(4)①根據(jù)表格中數(shù)據(jù),確定燈泡兩端電壓為2.5V時電流的大小,根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定功率;
當電阻不變時,電流與電壓成正比,燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以通過小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比;
②若燈泡兩端的電壓太低,會造成其實際功率太小,使燈泡不能發(fā)光.

解答 解:(1)根據(jù)電路圖連接實物電路,將電流表、滑動變阻器串聯(lián)在電路中,滑動變阻器的滑片向右滑動時小燈泡變亮,則變阻器的電阻值應變小,所以滑動變阻器的下面應接右邊的接線柱,如圖所示:

(2)接完最后一根導線時,小燈泡立刻發(fā)出耀眼的光,說明連接電路時開關沒有斷開,且變阻器的阻值很小,滑片沒有調(diào)到最大阻值處;
(3)由圖丙知,電壓表的量程為0~3V,示數(shù)為2.2V,小于燈泡的額定電壓2.5V,所以要測量燈泡的額定功率,應減小滑動變阻器的阻值,將滑片向右移動;
(4)①根據(jù)表格中數(shù)據(jù),當U=2.5V時,電流I=0.28A,所以燈泡的額定功率:
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
由于燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,所以通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比;
②1、2兩次實驗燈泡兩端的電壓很低,所以其實際功率很小,至于燈泡不能發(fā)光.
故答案為:(1)見上圖;(2)連接電路時未斷開開關;滑動變阻器的阻值未調(diào)到最大;(3)右;(4)①0.7;燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;②燈泡的實際功率太小.

點評 測量燈泡的額定功率實驗是電學的重要實驗,一定要熟練掌握實驗原理、電路的連接、電表的讀數(shù)、變阻器的使用等.燈絲的電阻隨溫度的關系也是常?疾榈闹攸c內(nèi)容.

練習冊系列答案
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