Question

在測額定電壓為2.5V的小燈泡（電阻約為10Ω）功率的實驗中，老師給小明提供了以下器材：電流表（0～0.6A　0～3A）、電壓表（0～3V　0～15V）、開關；電源電壓為6V的電源和滑動變阻器各一個，導線若干．

（1）小明根據電路圖甲將各元件連接成如圖乙所示的電路，在圖乙中有兩個元件的連接明顯錯誤，分別是______和______ （填寫元件名稱）．
（2）小明糾正以上兩個錯誤后，閉合開關，移動滑片，結果發現小燈泡無法發光，電流表幾乎不偏轉，電壓表讀數接近6V，那這是______（元件名稱）損壞造成的．再次糾正錯誤使小燈泡發光，電流表和電壓表的示數如圖丙、丁所示，則小燈泡的電流是______A，小燈泡兩端的電壓是______V．
（3）小明重新移動滑動變阻器滑片多次測量通過小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓，畫出了通過小燈泡的電流隨兩端電壓變化的圖象，如圖戊所示，則小燈泡的額定功率是______ W．
（4）在這個實驗中小明發現這個燈泡的電阻兩端電流并不與電壓成正比，這是什么原因造成的呢？______．

Answer 1

解：（1）主要從電壓表、電流表、滑動變阻器三個元件分析：
燈泡額定電壓2.5V，電壓表選擇0～3V量程，電壓表并聯在燈泡兩端，
燈泡電流約為：I===0.25A，電流表選擇0～0.6A量程，串聯在電路中，電流從電壓表和電流表正接線柱流入，從負接線柱流出．
滑動變阻器選擇一上一下兩個接線柱串聯在電路中，所以，有明顯錯誤的是滑動變阻器和電流表，滑動變阻器都接下面兩個接線柱相當于一個定值電阻．
電流從電流表的負接線柱流入，從正接線柱流出．
（2）閉合開關，移動滑片，結果發現小燈泡無法發光，電流表幾乎不偏轉，電壓表讀數接近電源電壓6V，說明電路斷路，并且電壓表與電源兩極相連，故燈泡被損壞；
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0.2A．
電壓表選擇0～3V量程，每一個大格代表1V，每一個小格代表0.1V，電壓為1.5V．
（3）從圖象中找到燈泡在2.5V時的電流為0.25A，
所以P′=U′I′=2.5V×0.25A=0.625W．
（4）由圖象可知電壓和電流的比值是變化的即燈泡的電阻是變化的，原因是小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過小燈泡的電流不與其兩端的電壓成正比．
故答案為：（1）滑動變阻器；電流表．
（2）燈泡；0.2；1.5．
（3）0.625．
（4）燈絲電阻隨溫度變化而變化．
分析：（1）實物連接圖中找錯誤之處，主要從電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用上考慮：
從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負接線柱的接入方法上考慮．
從滑動變阻器接線柱的接入和滑片的位置考慮．
（2）電壓表有示數，說明與電壓表兩接線柱連接的電路是通路，調節滑動變阻器且電流表無示數，說明電路斷路，從而判斷出故障的可能原因；
電壓表和電流表的讀數：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．
（3）從圖象上找到燈泡在2.5V下的電流，知道電壓和電流，根據P=UI計算額定功率．
（4）圖象不是直線說明電壓與電流的比值即電阻是變化的，可以從影響電阻大小的因素進行分析．
點評：本題考查了探究燈泡額定功率的實驗，涉及到了電路連接時注意的事項、電路故障的判斷、電表的讀數、滑動變阻器的正確使用、歐姆定律和電功率的計算等，關鍵是知道額定電壓下燈泡的實際功率和額定功率相等以及分析圖象得出燈泡電阻與溫度的關系，雖然涉及的知識點較多，但都是基本內容，所以平時要多注意基礎知識的學習．