Question

測量“2.5V”小燈泡電功率的電路如圖所示．
（1）如圖甲，電路中有一根導線連接錯了，請你在接錯的導線上打一個“×”，并畫出正確的連線．最后在虛線框內畫出電路對應的正確電路圖．

（2）重新接線后閉合開關，發現電流表的指針沒有偏轉，但電壓表讀數接近電源電壓．則該電路故障的原因可能是______（選填下列故障原因的字母代號）．
A．電燈接線短路
B．電燈燒壞了
C．電源接觸不良
D．電流表內部接線斷路
（3）再次調整后，上述電路能正常工作．閉合開關前，必須將滑動變阻器調到最大阻值．這是為了______．
（4）在正確連接電路后，調節滑片測量小燈泡在不同電壓下的電功率．數據記錄如下表：

電壓U/V	2	2.5	2.8
電流I/A	0.28		0.31
電功率P/W	0.56		0.87

其中，當滑片P滑到某點時，電壓表的讀數是2.5V，電流表的讀數（如圖乙所示）是______A，則此時小燈泡的電功率是______W．
（5）學習歐姆定律后，思杰觀察本次實驗數據與定律中 導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比的結論不一致．請分析：導體中電流跟導體兩端電壓不成正比的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）在實物連接圖中，檢查線路連接是否正確需要從電壓表、電流表和滑動變阻器上考慮：滑動變阻器的接法原則“一上一下”；電壓表和燈泡并聯并注意正負接線柱；電流表和被測電阻串聯并注意正負接線柱．
根據實物圖畫電路圖的一般方法：從正極出發，按照電流方向，依次畫出各元件的符號，到達電源負極，把電壓表并聯在燈泡兩端．
（2）電流表指針幾乎不動，說明電路中電阻很大，可能是斷路．電壓表有示數，說明電壓表的兩個接線柱和電源的兩極連接相連；
（3）為保護電路，連接電路時，應斷開開關，一般情況下將滑動變阻器串聯在電路中滑動變阻器接入電路的阻值應為最大阻值．
（4）測定燈泡的額定功率時，使燈泡在額定電壓下工作．電流表的讀數：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數．知道額定電壓和額定電流，根據P=UI計算燈泡的額定功率．
（5）分析數據得出的結論要注意結合控制變量法，首先要保證控制住導體電阻不變這個前提條件的成立．
解答：解：（1）由圖可知，電壓表沒有和燈泡并聯，故電壓表接線錯誤；如圖
．
畫出電源符號，從正極出發，按照電流方向，依次畫出滑動變阻器、開關、定值電阻、電流表的符號，到達電源負極，把電壓表并聯在定值電阻兩端；如圖
．
（2）A、燈泡L短路，電路為通路，電壓表也被短路，故電流表、電壓表均有示數，不符合題意；
B、燈泡燒壞，發生斷路，電路中無電流，則電流表示數為零；電壓表通過電阻R和電流表與電源負極相連，通過開關與電源正極相連，故電壓表示數有示數，并且接近電源電壓，符合題意；
C、電源接觸不良不能供電，電路中無電流，則電流表示數為零，電壓表無法與電源負極相連，故電壓表示數為零，不符合題意；
D、電流表內部接線斷路，電路中無電流，則電流表示數為零，電壓表無法與電源負極相連，故電壓表示數為零，不符合題意．
故選B．
（3）一般情況下，滑動變阻器串聯在電路中，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到阻值最大處，使電路中的電流最小，從而保護電路；
（4）電壓表測量燈泡兩端的電壓，電壓表的示數為2.5V時，燈泡電壓為額定電壓2.5V．
電流表選擇0～0.6A量程，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，電流為0.3A．
則燈泡額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．
（5）燈絲的阻值不是定值電阻，不同功率時燈絲溫度不同，影響了燈絲的阻值，當通過燈絲的電流增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大，結論成立的前提是要保證燈絲的電阻不變，由于沒有滿足這個前提條件，所以導體中電流跟導體兩端電壓不成正比．
故答案為：（1）圖略；（2）B；（3）使電路中的電流最小，從而保護電路；（4）0.3； 0.75；（5）燈絲的阻值不是定值電阻（或：不同功率時燈絲溫度不同，影響了燈絲的阻值）．
點評：本題考查了滑動變阻器的原理與作用、電壓表的使用，額定功率的實驗方法和計算，電流表的讀數，故障問題分析等，知道電阻除了與材料、長度、橫截面積有關之外，還與溫度有關，尤其是金屬電阻，溫度升高，電阻增大．