Question

16．小明在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．

（1）如圖甲所示是他連接的實驗電路，其中有一根導(dǎo)線連接錯誤．請你在錯誤的導(dǎo)線上畫打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連接，要求電壓表測量小燈泡兩端電壓．
（2）小明按照圖甲電路圖連接好最后一根導(dǎo)線時，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光，檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請你找出實驗中操作不當(dāng)之處：連接電路時開關(guān)沒有斷開（閉合開關(guān)前，沒有將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處）（答出一點即可）．
（3）排除故障后，繼續(xù)實驗，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出如圖乙所示的I-U圖象，計算出小燈泡的額定功率是0.625W．
（4）如果把小燈泡換成定值電阻，該實驗裝置還可以用來進行的實驗是：探究電流與電壓的關(guān)系（測量定值電阻的阻值）（答出一點即可），滑動變阻器在這個實驗中除了保護電路外還起到改變電阻兩端的電壓（改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流進行多次實驗）作用．

Answer 1

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選擇考慮；
（2）為保證電路安全，連接電路時開關(guān)要斷開，閉合開關(guān)前，滑動變阻器接入電路的阻值應(yīng)為最大阻值；
連接電路的最后一根導(dǎo)線時，燈立即發(fā)出明亮的光，可以從開關(guān)與滑動變阻器兩方面分析原因；
（3）由I-U圖象找出燈泡額定電壓對應(yīng)的電流，然后由P=UI求出燈泡功率；
（4）電流同時跟電阻和電壓有關(guān)，燈泡換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關(guān)系；伏安法測電阻．

解答 解：（1）由圖甲可知，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)錯誤．
如果電流從電流表出來，先與燈泡串聯(lián)，再與滑動變阻器串聯(lián)，最后到電源的負極，只移動一根導(dǎo)線的情況下，會造成電壓表測滑動變阻器兩端電壓，不合題意．
如果電流從電流表出來，先經(jīng)過滑動變阻器，再經(jīng)燈泡到電源的負極，只改變一根導(dǎo)線，電壓表測燈泡電壓，符合題意，如圖所示：

（2）①連接電路時，將最后一根導(dǎo)線接好后，就看到燈泡發(fā)光，說明連接電路時，開關(guān)沒有斷開；
②燈泡比正常發(fā)光時要亮，說明閉合開關(guān)前，沒有將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處．
（3）由圖象可知，燈泡額定電壓U=2.5V時，所對應(yīng)的電流I=0.25A，
則小燈泡額定功率：P=UI=2.5V×0.25A=0.625W．
（4）小燈泡換成定值電阻，能保持電阻不變，通過改變電壓來改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系；
此外，還可以用伏安法測量定值電阻的阻值；
滑動變阻器在這兩個實驗中除了保護電路外還起到改變電阻兩端電壓的作用（或者改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流進行多次實驗作用）．
故答案為：（1）見上圖；
（2）連接電路時開關(guān)沒有斷開（閉合開關(guān)前，沒有將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處）；
（3）0.625；
（4）探究電流與電壓的關(guān)系（測量定值電阻的阻值）；
改變電阻兩端的電壓（改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流進行多次實驗）．

點評 此題是測量燈泡的電功率實驗，考查了實物電路的連接、注意事項、電功率的計算、滑動變阻器的作用等知識，同時還要注意對各電學(xué)實驗的掌握和貫通，屬于電學(xué)最重要的實驗之一．