Question

2．在伏安法“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，選用如圖甲所示的器材，其中電源電壓為 6V，小燈泡額定電壓為2.5V（燈絲電阻約為12Ω）．

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，閉合開關(guān)前，應(yīng)將圖甲中所示的滑動(dòng)變阻器的滑片滑到A端（選填“A”或“B”）．
（2）閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表有示數(shù)，電流表無(wú)示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡斷路．
（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，為了測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑片向B移動(dòng)（選填“A”或“B”）．
（4）小燈泡的電流隨它兩端電壓變化關(guān)系如圖丙，分析圖象可知：
①小燈泡額定功率是0.5W．
②小燈泡燈絲電阻是變化的．燈絲電阻變化的原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化．

Answer 1

分析 （1）為了保護(hù)電路，在連接電路時(shí)應(yīng)斷開開關(guān)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處；
（2）電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中有斷路故障；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩極連通，電壓表并聯(lián)部分之外的電路是完好的，則故障為小燈泡斷路；
（3）讀出乙圖中電壓表的示數(shù)，此時(shí)燈泡的電壓小于額定電壓，要燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律確定滑片移動(dòng)的方向；
（4）當(dāng)燈泡電壓達(dá)到額定電壓時(shí)燈泡正常發(fā)光，由圖象讀出燈泡電壓2.5V時(shí)的電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率；燈絲電阻受溫度影響．

解答 解：
（1）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處，由甲圖可知滑片應(yīng)滑到A端；
（2）閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路中有斷路故障；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源兩極連通，電壓表兩接線柱到電源兩極間的各元件是完好的，則故障為小燈泡斷路；
（3）小燈泡額定電壓為2.5V，由圖乙可知，電壓表的示數(shù)為2.2V，低于額定電壓；要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)增大燈泡兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓的規(guī)律可知，應(yīng)減小變阻器兩端的電壓，減小變阻器的阻值，應(yīng)將滑片向B端滑動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)為2.5V；
（4）①當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，燈泡正常發(fā)光，由圖丙可知，此時(shí)燈泡的電流為0.2A，
燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
②由圖象可知，燈泡的電流與電壓不成正比，即燈絲的電阻是變化的，原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化（或燈絲的電阻受溫度的影響）．
故答案為：（1）A；（2）小燈泡斷路；（3）B；
（4）①0.5；②燈絲的電阻隨溫度的變化而變化（或燈絲的電阻受溫度的影響）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)，涉及到電路故障的分析、電路的動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題、電功率的計(jì)算、圖象的分析等等，綜合性較強(qiáng)．