Question

(2007，河北，35)小明想利用以下提供的器材測量兩只小燈泡的電功率(小燈泡的額定電壓分別為2.5V、3.8V，阻值均約為l0Ω)．所提供的器材分別有：電流表、電壓表、單刀雙擲開關和電源(電壓約為6V)各一個，滑動變阻器(“10Ω　2A”“50Ω　1A”)兩個，導線若干條．單刀雙擲開關的符號是，當刀扳到上邊時，a、b兩接線柱連通；刀扳到下邊時，a、c兩接線柱連通．

(1)請按下面的要求在虛線框內畫出實驗電路圖．

(要求：①設計一個電路，只能通過開關改變電路的連接，完成兩只小燈泡電功率的測量；②用一個滑動變阻器．)

(2)請你幫助小明在下面畫出記錄一只小燈泡實驗數據的表格．

(3)小明按符合設計要求的電路圖正確連接電路后，將單刀分別擲于b、c兩點時，發現其中一個小燈泡發光過亮，不能進行實驗．為了完成實驗，他應：________________．

(4)小明改正錯誤后進行實驗，依據實驗記錄的數據，畫出了通過額定電壓為2.5V小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系曲線，如圖所示．則這只小燈泡的額定功率是________W．

(5)由圖示可知，通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比，其原因是：________________．

Answer 1

答案：略
解析：

(1) (2) (3)換用最在阻值為50Ω的滑動變阻器 (4)0.625 (5)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 本題考查學生綜合的實驗能力，包括設計實驗、設計表格、故障排除及數據計算，屬于難題． (1)因為要分別測出兩燈的電功率，所以兩燈應并聯在一起，共用一個滑動變阻器，則變阻器應串聯在干路中，電壓表與兩燈并聯，電流表串聯在干路中． (2)記錄的數據有電壓值和電流值，還應計算出電功率，所以表格應填寫這些內容．另外，為了比較燈泡在非額定電壓下的功率與正常發光時有無區別，還要通過調節滑動變阻器讓燈泡兩端電壓分別小于和大于其額定電壓，因此應進行三次實驗，故表格中還反應出測量次數． (3)燈泡過亮，說明燈泡的實際功率過大，這就要求減小燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，因為串聯分壓，所以應換用“50Ω　1A”的滑動變阻器，以達到減小燈泡兩端電壓的目的． (4)觀察圖像可知，當燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W． (5)分析圖像的電壓U與電流I之比可知，它們的比值隨著電壓的升高在逐漸地增大，即燈絲的電阻在逐漸地增大，這是因為燈泡發光，燈絲溫度升高，從而導致燈絲電阻增加，因而通過小燈泡的電流與它兩端的電壓并不是嚴格的正比例關系． 科學探究問題是近年來中考命題的熱點，不同的問題側重考查了科學探究過程中不同要素，熟練掌握科學探究過程中各個環節是解決這一問題的關鍵．