Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.8W”的小燈泡，小明想鑒別燈泡是否合格，于是帶領(lǐng)興趣小組的同學(xué)們測量小燈泡的電功率。可供使用的器材有兩個(gè)規(guī)格分別為“ 10 Ω 1A ”的滑動(dòng)變阻器A 和“ 50 Ω 2A “的滑動(dòng)變阻器B 、電流表、電壓表等，電源電壓為 6V 保持不變。

(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖中的實(shí)物電路幫小明連接完整_______（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變暗，連接導(dǎo)線不能交叉）；

圖中選擇電流表量程的依據(jù)是_______________；

(2)連接好電路閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)始終為零，電流表示數(shù)變化明顯。電路故障可能是___________；

(3)排除故障后，小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片得到三組電壓表和電流表的示數(shù)，填入他自己設(shè)計(jì)的表格；

次數(shù)	電壓U/V	電流I/A	電功率P/W	平均電功率
1	2	0.34
2	2.5	0.4
3	2.8	0.44

①請指出這個(gè)表格設(shè)計(jì)不合理的地方____________；

②小明操作規(guī)范、讀數(shù)正確，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，可算出小燈泡的額定功率是_______W，正常發(fā)光時(shí)的電阻是_________Ω。小明認(rèn)為該小燈泡不合格，假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的，則這個(gè)小燈泡不合格的原因是鎢絲的長度_______（選填“大于”或“小于”）合格產(chǎn)品小燈泡鎢絲的長度；

③由表中數(shù)據(jù)可判斷出小明選用的滑動(dòng)變阻器是_______（選填“A”或“B”）。實(shí)驗(yàn)中它除了保護(hù)電路外，另一個(gè)主要作用是_______________________；

(4)另一組的同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn)：燈泡變亮?xí)r電壓表表示數(shù)變小；燈泡變暗時(shí)，電壓表示數(shù)變大。經(jīng)檢查所用器材完好，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是_______。

Answer 1

【答案】 根據(jù)公式算出小燈泡的額定電流 小燈泡短路 設(shè)計(jì)平均電功率一欄 1 6.25 小于 B 改變燈泡兩端電壓，以測不同電壓下的電功率 電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)

【解析】

(1)[1][2]根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)小燈泡變暗，即電流變小，電阻變大，故變阻器左下接線柱應(yīng)與小燈泡的右接線柱相連，燈的額定電壓為2.5V，故電壓表應(yīng)選用0~3V的量程，根據(jù)可知，小燈泡的額定電流為

故電流表應(yīng)選用0~0.6A的量程，小燈泡、電流表、滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)，如圖所示。

(2)[3]連接好電路閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)始終為零，說明小燈泡被短路，電流表示數(shù)變化明顯，說明電路是通路，故故障是小燈泡被短路。

(3)①[4]燈在額定電壓下的電功率為額定功率，在不同電壓下，燈的實(shí)際功率不同，故不能將不同電壓的功率取平均值，這個(gè)表格設(shè)計(jì)不合理的地方是設(shè)計(jì)平均電功率一欄。

②[5][6][7]根據(jù)表中數(shù)據(jù)知，燈在額定電壓下的電流為0.4A，根據(jù)可得，電功率為

根據(jù)歐姆定律可得，燈絲的實(shí)際電阻為

根據(jù)可得，燈正常發(fā)光的電阻為

假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的，根據(jù)影響電阻大小的因素知，則這個(gè)小燈泡不合格的原因是鎢絲的長度小于合格產(chǎn)品小燈泡鎢絲的長度。

③[8]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電路中的電流都沒有超過1A，為了使測量數(shù)據(jù)更精確，選擇測量工具時(shí)，應(yīng)選擇量程與被測值最接近的工具，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇A。

[9]滑動(dòng)變阻器在此電路中作用是：一是起保護(hù)電路的作用；二是調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓，從而改變整個(gè)電路的電流，以測不同電壓下的電功率。

(4)[10]另一組的同學(xué)在連接好電路后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中發(fā)現(xiàn)：燈泡變亮?xí)r電壓表表示數(shù)變小；燈泡變暗時(shí)，電壓表示數(shù)變大。經(jīng)檢查所用器材完好，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)。