Question

(2007，河北，35)小明想利用以下提供的器材測(cè)量?jī)芍恍�燈泡的電功�?/FONT>(小燈泡的額定電壓分別為2.5V、3.8V，阻值均約為l0Ω)．所提供的器材分別有：電流表、電壓表、單刀雙擲開(kāi)關(guān)和電源(電壓約為6V)各一個(gè)，滑動(dòng)變阻器(“10Ω　2A”“50Ω　1A”)兩個(gè)，導(dǎo)線(xiàn)若干條．單刀雙擲開(kāi)關(guān)的符號(hào)是，當(dāng)?shù)栋獾缴线厱r(shí)，a、b兩接線(xiàn)柱連通；刀扳到下邊時(shí)，a、c兩接線(xiàn)柱連通．

(1)請(qǐng)按下面的要求在虛線(xiàn)框內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖．

(要求：①設(shè)計(jì)一個(gè)電路，只能通過(guò)開(kāi)關(guān)改變電路的連接，完成兩只小燈泡電功率的測(cè)量；②用一個(gè)滑動(dòng)變阻器．)

(2)請(qǐng)你幫助小明在下面畫(huà)出記錄一只小燈泡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

(3)小明按符合設(shè)計(jì)要求的電路圖正確連接電路后，將單刀分別擲于b、c兩點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)小燈泡發(fā)光過(guò)亮，不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．為了完成實(shí)驗(yàn)，他應(yīng)：________________．

(4)小明改正錯(cuò)誤后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，畫(huà)出了通過(guò)額定電壓為2.5V小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系曲線(xiàn)，如圖所示．則這只小燈泡的額定功率是________W．

(5)由圖示可知，通過(guò)小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比，其原因是：________________．

Answer 1

答案：略
解析：

(1) (2) (3)換用最在阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器 (4)0.625 (5)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 本題考查學(xué)生綜合的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)表格、故障排除及數(shù)據(jù)計(jì)算，屬于難題． (1)因?yàn)橐�分別測(cè)出兩燈的電功率，所以?xún)蔁魬?yīng)并聯(lián)在一起，共用一個(gè)滑動(dòng)變阻器，則變阻器應(yīng)串聯(lián)在干路中，電壓表與兩燈并聯(lián)，電流表串聯(lián)在干路中． (2)記錄的數(shù)據(jù)有電壓值和電流值，還應(yīng)計(jì)算出電功率，所以表格應(yīng)填寫(xiě)這些內(nèi)容．另外，為了比較燈泡在非額定電壓下的功率與正常發(fā)光時(shí)有無(wú)區(qū)別，還要通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器讓燈泡兩端電壓分別小于和大于其額定電壓，因此應(yīng)進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn)，故表格中還反應(yīng)出測(cè)量次數(shù)． (3)燈泡過(guò)亮，說(shuō)明燈泡的實(shí)際功率過(guò)大，這就要求減小燈泡兩端的電壓和通過(guò)燈泡的電流，因?yàn)榇��?lián)分壓，所以應(yīng)換用“50Ω　1A”的滑動(dòng)變阻器，以達(dá)到減小燈泡兩端電壓的目的． (4)觀察圖像可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W． (5)分析圖像的電壓U與電流I之比可知，它們的比值隨著電壓的升高在逐漸地增大，即燈絲的電阻在逐漸地增大，這是因?yàn)闊襞莅l(fā)光，燈絲溫度升高，從而導(dǎo)致燈絲電阻增加，因而通過(guò)小燈泡的電流與它兩端的電壓并不是嚴(yán)格的正比例關(guān)系． 科學(xué)探究問(wèn)題是近年來(lái)中考命題的熱點(diǎn)，不同的問(wèn)題側(cè)重考查了科學(xué)探究過(guò)程中不同要素，熟練掌握科學(xué)探究過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵．