Question

【題目】學校實驗室新進了一批“2.5V 0.75W”的小燈泡，小明想通過實驗探究小燈泡的額定功率是否符合規格．實驗員提供了以下器材：待測小燈泡、銘牌為“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑動變阻器各一個、電流表、電壓表、二節1.5V的干電池、開關、導線．
（1）請根據圖甲所示的電路圖，用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物電路補充完整．
（2）小明連接完電路后閉合開關，發現電壓表的示數接近電源電壓，反復移動滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數基本不變．發生故障的原因可能是滑動變阻器 ， 或者燈泡 ．
（3）正確連接電路后，閉合開關S，小明在實驗過程中發現小燈泡兩端的電壓調節范圍小，原因是：；應換用銘牌為的滑動變阻器；
（4）小明更換器材后完成實驗，應用實驗數據作出“U﹣I”關系圖象如圖丙所示，由圖可得小燈泡實測的額定功率為W，該小燈泡（選填“符合”或“不符合”）制造規格；
（5）由“U﹣I”關系圖象可知，當小燈泡兩端的電壓為0.5V時，它的電阻是Ω；進一步分析圖象可得小燈泡的電阻隨著它 兩端電壓的升高而升高（選填“增大”、“減少”或“不變”）．
（6）小明想通過實驗來比較燈泡“實際電壓是額定電壓一半時的電功率P1”和“實際電流是額定電流一半時的電功率P2”的大小，但小明的同學沒有通過實驗也比較出了它們的大小，P1應P2（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

【答案】
（1）
（2）短路；斷路
（3）滑動變阻器阻值太小；50Ω1A
（4）0.75；符合
（5）5；增大
（6）大于
【解析】解：（1）把電流表的負接線柱與滑動變阻器的B接線柱相連，滑動變阻器的C接線柱與燈泡的右接線柱相連，如下圖所示： ；（2）小明連接完電路后閉合開關，發現電壓表的示數接近電源電壓，則說明變阻器分得電壓接近為0，反復移動滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數基本不變，即變阻器失去了變阻的作用，發生故障的原因可能是：滑動變阻器同時接上面兩個接線柱或滑動變阻器短路了；發現電壓表的示數接近電源電壓，反復移動滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數基本不變，即電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則可判斷燈泡斷路了；（3）如果其它元件規格符合要求的情況下，滑動變阻器總阻值太小，根據串聯電路的特點可知，滑動變阻器阻值太小時，滑動變阻器分得的電壓小，使得小燈泡兩端的電壓調節范圍小，應換用銘牌為“50Ω 1A”的滑動變阻器；（4）根據圖丙可知，燈泡兩端電壓為2.5V時，通過燈泡的電流為0.3A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W，該小燈泡符合制造規格；（5）根據圖丙可知，燈泡兩端電壓為0.5V時，通過燈泡的電流為0.1A，
根據I= 可知燈絲的電阻：R= = ═5Ω；
因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，所以當小燈泡電壓增大時，燈絲電阻將增大．（6）因為P= 所以燈泡實際電壓為其額定電壓一半時，它的實際功率P1＞ P額；
因為P=I2R
所以實際電流等于額定電流一半時，實際功率P2＜ P額 ，
故P1＞P2；
所以答案是：（1）見上圖；（2）短路；斷路；（3）滑動變阻器阻值太小；50Ω1A；（4）0.75；符合；（5）5；增大；（6）大于．