Question

孫雯同學到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗．被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實驗室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A  0～3A）、電壓表（0～3V  0～15V）、開關各一只，導線若干，滑動變阻器：R（50Ω  0.5A）．同學們設計的電路如圖所示：

（1）電壓表應選用______擋；
（2）如圖1是她實驗的電路，但連接不完整，請你幫她完成電路的連接，要求：滑動變阻器的滑片P向右移動時，小燈泡變亮．
（3）實驗電路接好后，合上開關時，她發現電路出現故障，主要有下表所列的兩種情況，請根據現象和檢測結果指出故障的可能原因：

故 障 現 象	檢    測	故 障 原 因
燈泡較暗、兩表的示數均較小	移動滑動變阻器滑片，現象不變
燈泡不亮、電壓表示數較大、電流表無示數	取下燈泡，兩表的示數不變

（4）排除故障后，小明測得的數據如下表，當小燈泡正常發光時電流表和電壓表的示數如圖2甲和乙所示，請你替小明把電流表和電壓表的示數記在表中，并計算小燈泡的額定功率．

實驗序號	電壓表示數	電流表 示數	小燈亮暗程度	功率
1	2.0V	0.20A	暗	0.4W
2			正常發光
3	3.0V	0.28A	較亮	0.84W

（5）小明分析表中數據后發現：當燈絲兩端電壓改變時，燈絲電阻也在改變．你認為引起燈絲電阻變化的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電壓表應用0～3V擋．
（2）電壓表并聯在小燈泡兩端，滑動變阻器B接線柱串聯在電路中能滿足題目要求．
（3）①燈泡較暗、兩表的示數均較小，說明電路電阻太大；移動滑動變阻器滑片，現象不變說明滑動變阻器不能改變電路電阻，即滑動變阻器全部接入電路．②燈泡不亮、電壓表示數較大、電流表無示數說明電路斷路；取下燈泡，兩表的示數不變說明燈泡斷路．
（4）看清電壓表、電流表的量程，由圖讀出電壓值U，電流值I，由P=UI求出燈泡額定功率．
（5）當燈絲兩端電壓改變時，由P=知，燈泡功率變化，燈絲溫度變化，燈絲電阻也在改變，原因是燈絲的阻值隨溫度的升高而增大．
解答：解：（1）電壓表應選用0～3V擋．
（2）燈泡右接線柱接滑動變阻器B接線柱，電壓表3V接線柱接燈泡右端接線柱，電路圖如圖所示．
（3）①燈泡較暗、兩表的示數均較小，移動滑動變阻器滑片，現象不變，故障原因是：滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱．②燈泡不亮、電壓表示數較大、電流表無示數，取下燈泡，兩表的示數不變故障原因是：燈泡斷路．
（4）由圖知電壓表示數為U=2.5V，電流表示數為I=0.24A，燈泡正常發光，它的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W．
（5）當燈絲兩端電壓改變時，燈絲功率變變化，燈絲溫度變化，燈絲電阻變化的原因是：燈絲的阻值隨溫度升高增大．
故答案為：（1）0～3V．（2）電路圖如圖所示．（3）滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱；燈泡斷路．（4）2.5V；0.24A；0.6W．（5）燈絲的阻值隨溫度升高增大．

點評：連接電路時，電表量程的選擇要合適，1、要保證安全，量程不能太小，以免燒壞電表；2、量程也不能太大，量程太大，電表指針偏角太小，讀數誤差較大．