Question

在測2.5V小燈泡（電阻大約為10Ω左右）額定功率的實驗時小亮連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V．

(1)請用筆畫線將圖中的電路連接完整；

 (2)在連接電路時，有甲“10Ω  1A”和乙“20Ω  1A”兩個滑動變阻器可供選擇，則應(yīng)該選擇變阻器       連入電路，才能保證實驗的順利進行；

(3)在連接電路時，開關(guān)應(yīng)      (選填“斷開”或“閉合”)，滑片P應(yīng)移到     (選填“A”或“B”)處，閉合上開關(guān)之后，小亮發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均有示數(shù)，但小燈泡不亮,經(jīng)檢查，電路連接無誤，各元器件完好，那么可能的原因是               ；                     

(4)小亮調(diào)節(jié)滑片P的位置，使電壓表的示數(shù)為2.5V，這時電流表的指針如圖所示，其示數(shù)為       A，則該燈泡的額定功率是       W．

(5)小亮根據(jù)測量得到的多組實驗數(shù)據(jù)，作出了小燈泡I-U圖象，如右圖所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，小亮很納悶，請你幫助他分析原因．                    

(6)若電壓表的小量程已損壞，在不添加任何器材的情況下，請你在方框內(nèi)畫出能測量小燈泡額定功率的實驗電路圖．

 

Answer 1

【答案】

(1)圖略 (2) 乙(3)斷開，B，滑動變阻器連入電路阻值太大，電路中電流較小，燈泡實際功率太小

 (4)0.3，0.75 (5) 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化 (6)圖略

【解析】（1）小燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表的量程選3V，且與燈泡并聯(lián)；燈泡的額定電流約為I=2.5V /10Ω =0.25A＜0.6A，故電流表選0.6A的量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電表的正負接線柱；滑動變阻器連接線柱要一上一下串聯(lián)如電路中．電路圖如圖所示．

（2）當(dāng)燈正常發(fā)光時，電路中的電流約為I=0.25A，

滑動變阻器兩端的電壓約為U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，

變阻器連入的電阻為R=U_滑/I =3.5V /0.25A =14Ω＞10Ω，

所以滑動變阻器選20Ω  1A．

（3）為保護電路元件，實驗前開關(guān)應(yīng)斷開、滑動變阻器應(yīng)處于最大阻值處B端．

滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，滑片在阻值最大處，此時滑動變阻器兩端的電壓很大，燈泡兩端的電壓很小，所以燈泡不能發(fā)光．

（4）電流表的量程為0.6A，分度值為0.02A，由圖知電流表示數(shù)示數(shù)是0.3A，

該燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W．

（5）由圖象可知電壓和電流的比值是變化的．小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，所以通過小燈泡的電流不與其兩端的電壓成正比．

（6）電源電壓為6V，燈泡和滑動變阻器串聯(lián)在電路中，燈泡正常工作時的電壓為2.5V，則滑動變阻器的電壓為6V-2.5V=3.5V＞3V，

所以用電壓表0～15V量程時，并聯(lián)在滑動變阻器兩端，當(dāng)滑動變阻器的電壓為3.5V時，燈泡正常工作．電路圖如圖．