Question

圖甲是測(cè)量標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡電功率的電路圖

（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)處于______狀態(tài)，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最______（左/右）端；
（2）在實(shí)驗(yàn)中，靜菲同學(xué)正確連接電路并規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)，閉合開(kāi)關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，為了找出燈泡不亮的具體原因，接下來(lái)最應(yīng)該進(jìn)行的具體操作是______；
（3）在排除問(wèn)題后，當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，是______A，由此可得，該小燈泡的額定電功率為______W；
（4）實(shí)驗(yàn)中志乾同學(xué)的電流表?yè)p壞了，老師告訴他已經(jīng)沒(méi)有電流表可換，而給了他一個(gè)已知阻值為R的定值電阻和若干個(gè)開(kāi)關(guān)，志乾重新設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路，測(cè)量小燈泡的額定功率.請(qǐng)你幫他補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟和表達(dá)式：①按照電路圖正確連接電路；②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₂，閉合開(kāi)關(guān)S、S₁，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使得______；③保持滑片位置不動(dòng)，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S₁，閉合開(kāi)關(guān)S、S₂，記下電壓表的示數(shù)為U₂；則測(cè)得小燈泡額定功率的表達(dá)式為P=______（電源電壓未知）；
（5）志乾經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而增大，他還想比較以下兩種情況下燈泡實(shí)際電功率的大小關(guān)系：①燈泡實(shí)際電壓為額定電壓一半時(shí)的實(shí)際電功率P₁；②燈泡實(shí)際電流為額定電流的一半時(shí)的實(shí)際電功率P₂；利用所學(xué)物理知識(shí)請(qǐng)你幫他比較出P₁與P₂之間正確關(guān)系應(yīng)該為：P₁______P₂（大于/小于/等于）.
（6）若用阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω定值電阻分別代替圖甲中的小燈泡，還可以完成“探究電流與電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終保持電壓表示數(shù)為3V，為能完成探究，則滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為______Ω（設(shè)此時(shí)電源電壓為6V且恒定不變）.

Answer 1

（1）斷開(kāi) 左 （2）將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)（或調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器） （3）0.3  0.75 （4）電壓表的示數(shù)為U₁=2.5V或電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓或或（若表達(dá)式中包含字母U₁，則在前面一空中必須交代U₁為額定電壓或?yàn)?.5V）（5）大于（6）30

試題分析：（1）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi) 滑動(dòng)變阻器應(yīng)移到阻值最大處左端 （2）燈泡不亮是由于滑動(dòng)變阻器接入電阻過(guò)大，故將滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)（或調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器） （3）燈泡額定電壓U₁=2.5V，觀察圖乙知I="0.3A," 小燈泡的額定電功率為 P=U₁I=2.5V×0.3A=0.75W; （4）電壓表的示數(shù)為U₁=2.5V或電壓表示數(shù)為燈泡的額定電壓U_e,因?yàn)闊襞軱與電阻R串聯(lián)，所以通過(guò)燈泡的電流與通過(guò)電阻R的電流相同，讀題知電阻R兩端電壓為U₂-2.5V或U₂-U₁或U₂-U_e,通過(guò)燈泡電流或,燈泡額定功率為或或 （5）當(dāng)燈泡實(shí)際電壓為額定電壓一半，即時(shí)，燈絲溫度低于正常工作時(shí)的溫度，所以R₁＜R（正常工作時(shí)電阻），當(dāng)燈泡實(shí)際電流為額定電流的一半，即時(shí)，燈絲溫度低于正常工作時(shí)的溫度，所以R₂＜R（正常工作時(shí)電阻），P₂=I₂²R₂=，所以P₁＞P₂，選填“大于”（6）當(dāng)定值電阻為30Ω時(shí)，電路中電流最小，滑動(dòng)變阻器最大阻值為,即滑動(dòng)變阻器最大阻值至少為30Ω.