Question

6．在″用伏安法測小燈泡電功率″的實驗中，待測小燈泡額定電流為0.25A，電阻約為10Ω．

（1）請根據圖甲的實物圖在乙中畫出電路圖．
（2）實驗前在檢查儀器時，發現電流表指針如圖丙所示，則接下來的操作是將電流表指針調零．
（3）排除電路故障后，閉合開關，發現電壓表示數為2.0V，電流表示數為0.22A，接下來調節滑動變阻器的阻值，同時兩眼要觀察電壓表（選填″電流表″或″電壓表″）示數的變化情況．
（4）在調節滑動變阻器的過程中，即便把滑片調到最小位置，電流表示數也僅有0.24A，接下倆的做法是換用2節新干電池；在對實驗改進后，調節滑動變阻器側的小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象如圖甲所示，而小燈泡的額定功率為0.625W．
（5）小明又取了一個規格、型號完全相同的舊燈泡進行實驗，發現在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，小明仔細觀察，發現這只燈泡的玻璃內壁變黑，燈泡亮度偏暗的原因可能是：燈絲電阻變大，燈的實際功率變小．

Answer 1

分析 （1）對照電路圖連接實物圖，各元件順序要一致，變阻器滑片以右電阻絲連入電路中；
（2）沒有測量電流時，指針沒有指在零刻度，據此作答；
（3）通過燈的電流隨電壓的變化而化，燈在額定電壓下的功率為額定功率；
（4）把滑片調到最小位置，電流表示數也僅有0.24A，達不到燈的額定電流，說明電源電壓低，據此回答；根據圖丁，找出額定電壓下的電流大小，根據P=UI求燈的額定功率；
（5）燈泡燈絲發生升華現象，根據影響電阻大小的因素，確定燈絲電阻的變化，由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$討論燈的功率變化．

解答 解：（1）在上面分析的基礎下，畫出對應的電路圖，如下所示

（2）在沒有測量電流的情況下，電流表指針沒有指在零刻度，應將電流表指針調零；
（3）通過燈的電流隨電壓的變化而化，燈在額定電壓下的功率為額定功率，所以在調節滑動變阻器的阻值，同時兩眼要觀察電壓表示數的變化情況；
（4）即便把滑片調到最小位置，電流表示數也僅有0.24A，此時燈的電壓約為U′=I′R′=0.24V×10Ω=2.4V，電源電壓為2.4V＜3V，說明電源電壓小，應更換新的2節干電池；
由圖丁可知，當燈的電壓為2.5V時，通過燈的電流為0.25A，燈的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（5）泡的玻璃內壁變黑是燈絲先升華后凝華所致，所以燈絲變細，根據決定電阻大小的因素，燈絲的電阻變大，因P=$\frac{{U}^{2}}{R}$，在電壓不變的前提下，燈的實際功率變小，燈的亮度變暗．
故答案為：（1）如上圖所示；
（2）將電流表指針調零；
（3）電壓表；
（4）增加電池的節數；0.625；
（5）燈絲電阻變小，燈的實際功率變小．

點評 本題測燈的功率，考查電路圖與實物圖的轉化、儀器的調試、反常現象的處理、額定功率的計算、物態變化，影響電阻大小的因素，燈的亮度決定因素等知識，綜合性較強．