Question

【題目】在測量小燈泡電功率的實驗中，實驗室所提供的器材有：電源（電壓恒為6V），額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω的小燈泡，電流表、電壓表、開關各一個，導線若干，滑動變阻器規格有“10Ω、1A”“50Ω、1.5A”兩個．

（1）圖甲是小壯連接的部分實物圖，請你用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整．要求滑片向右滑燈變亮．

（2）檢查電路連接無誤后，將滑動變阻器的滑片置于 端（選填“A或B”），閉合開關后，小壯立即發現小燈泡發光過亮不能進行實驗，為了完成實驗，接下來他的操作是： ．

（3）小壯改正錯誤后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，記下各組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制如圖乙所示的I﹣U圖象，根據圖象可知小燈泡的額定功率是 W；圖中曲線反映燈絲的電阻是變化的，說明： ．

（4）實驗中，某同學的小燈泡先由暗變亮，然后發出耀眼的光后被燒壞．為了避免燈絲燒斷，請你提出在調節滑動變阻器的過程中應注意的事項： ．

（5）另一個同學小力想測額定電壓為3.8V的小燈泡正常發光的電阻，可是發現電流表壞了，老師又給他一個已知電阻R，他設計了如圖丙所示的電路，測出了小燈泡正常發光時的電阻，請幫他將步驟補充完整：

①斷開S1，閉合S2，移動滑動變阻器的滑片， ；

②斷開S2，閉合S1， ，讀出電壓表的示數為U；

③則小燈泡正常發光時電阻R1= ．

Answer 1

【答案】（1）見圖；

（2）A；斷開開關換接“50Ω、1.5A”滑動變阻器重新實驗；

（3）0.5；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；

（4）緩慢調節滑動變阻器的滑片，同時觀察電壓表的示數，使其不能超過小燈泡額定電壓值的1.2倍；

（5）使電壓表示數為3.8V；保持滑片的位置不動；．

【解析】

試題分析：（1）電流表串聯在電路中，電壓表并聯在小燈泡兩端，滑動變阻器串聯并且一上一下接線，連接電路；

（2）閉合開關前，將滑片置于阻值最大處，根據連接確定移動方向；閉合開關后，小燈泡發光過亮，是由于所使用滑動變阻器阻值太小；

（3）利用曲線圖和額定電壓，確定燈泡的電流，再利用P=UI求出電功率；分析曲線變化確定小燈泡的電阻變化；

（4）本實驗中電壓表測燈泡兩端的電壓，燈泡的與實際功率、實際電壓的大小，為防止燈泡被燒壞，調節滑動變阻器可以觀察電壓表的示數來進行；

（5）根據I=確定電流表的示數，再利用并聯電路特點電壓相等，根據R=求出其電阻．

解：（1）根據電流表串聯在電路中，電壓表并聯在小燈泡兩端，滑動變阻器串聯并且一上一下接線，連接電路；如下圖：

（2）閉合開關前，將滑片置于阻值最大處，根據連接確定滑片應該置于A端；閉合開關后，小燈泡發光過亮，是由于所使用滑動變阻器阻值太小；

接下來應該斷開開關，換用“50Ω、1.5A”的滑動變阻器重新做實驗；

（3）根據圖象可知U=2.5V時，I=0.2A，則P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

圖中從原點到M點再到N點的曲線；可以看出小燈泡兩端電壓增大，電流也隨著增大，反映燈絲的電阻是變化的；

（4）為了避免燈絲燒斷，可以調節滑動變阻器保證電壓表的示數低于或等于額定電壓來進行實驗．

（5）如圖丙所示的電路，測出了小燈泡正常發光時的電阻．請幫他將步驟補充完整：

①斷開S1、閉合S2，移動滑動變阻器的滑片 使電壓表示數為3.8V；

②斷開S2、閉合S1，保持滑片的位置不動，讀出電壓表的示數為U；

③分析電路圖丙可知，電阻R與燈并聯，則根據實驗要求電阻兩端的電壓等于小燈泡的額定電壓即U=3.8V，因此電阻中的電流為I==，則小燈泡正常發光時電阻RL=．

故答案為：（1）見上圖；

（2）A；斷開開關換接“50Ω、1.5A”滑動變阻器重新實驗；

（3）0.5；燈絲電阻隨溫度的升高而增大；

（4）緩慢調節滑動變阻器的滑片，同時觀察電壓表的示數，使其不能超過小燈泡額定電壓值的1.2倍；

（5）使電壓表示數為3.8V；保持滑片的位置不動；．