Question

【題目】下列如圖中甲是某實驗小組探究小燈泡功率所用的器材，已知小燈泡的額定電壓為2.5V。

(1)請你用筆畫線代替導線，將甲圖實物連接完整．要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小________，燈泡亮度變亮，連線不能交叉。

(2)電路中使用滑動變阻器的目的是 ____________________________ 。

(3)該組同學連接好電路，將滑片P移到______ 端(選填A或B)，并用開關試觸，檢查無誤后，閉合開關，并調節滑片P，雖然兩表示數能夠發生變化，但發現燈泡電壓無法降低到2.5V，其原因可能是________。

(4)該組同學閉合開關移動滑片時，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數為0，而電壓表有示數，那么發生的故障是 _______________，此時電壓表的示數是________V(電源為兩節新干電池)。

(5)解決問題后，在實驗過程中記錄同學不小心漏填了一個電壓的數據如圖乙所示，請你讀出該電壓值填入表中的空格處__________。

(6)從表中數據可算出該燈泡的額定功率是 ____________W。

(7)細心的同學觀察表中的數據發現，雖然是同一燈泡，但燈泡中的電流與其兩端的電壓并不成正比，請你分析其原因是 _____________________________。

（8）完成上述實驗后，小明進行了反思，如果剛才電壓表被損壞了，能不能換成其他的實驗器材來完成實驗呢，經過思考，他用了一個已知阻值為R0的電阻和一個單刀雙擲開關，借助部分現有的實驗器材，設計了如圖丙所示的電路，也測出了燈泡的額定功率，請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S1，將S2撥到觸點“1”，移動滑片，使電流表的示數為_______；

②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數I；

③燈泡額定功率的表達式為P額=____________．（用已知量和測量量表示）

Answer 1

【答案】 見解析所示 保護電路 B 滑動變阻器阻值小 小燈泡斷路 3V 1.7 0.625 燈絲電阻隨溫度升高而變大 2.5V/R0 2.5V（I-2.5V/R0）

【解析】解答：(1)因滑動變阻器、電流表與燈泡串聯，從電源的正極沿電流的方向，先根據滑動變阻器“一上一下”的原則，由于滑動變阻器的滑片向右移，燈泡的亮度變亮，則應該將下面右邊的B接線柱接入電路，如圖：

(2)滑動變阻器連入電路的電阻最大，電路電流最小，起保護電路作用，同時在實驗過程中便于改變燈泡兩端的電壓。(3)閉合開關前，滑片處于最大阻值處，滑動變阻器接入右半段，滑片處于最左端，即A端。實驗過程中，移動滑動變阻器滑片，改變燈泡兩端的電壓，完成多次實驗；若燈泡電壓無法降低到2.5V，即此時變阻器分擔的電壓過小；根據串聯電路具有分壓作用可知：電源電壓太高(滑動變阻器最大電阻值太小).

(4)閉合開關移動滑片時，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數為0，而電壓表有示數，那么發生的故障是小燈泡斷路電壓表串聯在了電路中此時電壓表的示數是3V(電源為兩節新干電池)。(4)根據兩接線柱可以判斷電壓表使用的是03V的量程，分度值為0.1V，故讀數為1.7V.(6)從表中可以看出電壓達到2.5V時，通過小燈泡的電流為0.25A；則小燈泡的額定功率：P額＝U額I額＝2.5V×0.25A＝0.625W，(7)當通過燈絲的電流增大時，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻增大；所以燈泡的電阻是與通過燈絲的溫度有關的，且燈絲電阻隨溫度變化而變化。

(8)①閉合開關S1,將S2撥到觸點“1”,此時電流表測定值電阻電流,要使燈泡正常發光,燈泡兩端電壓應為額定電壓2.5V,此時定值電阻兩端電壓也是2.5V,要移動滑片,使電流表的示數為I＝；②再將開關S2撥到觸點“2”，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數I；

③燈泡額定功率的表達式為P額＝U額I額＝2.5V×(I).