Question

14．在測定小燈泡的電阻和額定功率的實驗中，有器材：額定電壓為2V電阻約為10Ω的小燈泡一只，電壓表一個，電流表一個，開關一個，滑動變阻器一個，電源電壓為3V，導線若干．

（1）在測定小燈泡的額定功率實驗前應先記錄小燈泡的額定電壓（選填“額定電壓”“電阻”或“額定功率”）；
（2）實驗的電路圖如（甲）圖所示，圖中甲是電流表；在閉合開關前如圖（乙）所示滑片P應調(diào)到最左端（選填“左”或“右”）；
（3）請用筆畫線代替導線在圖（乙）中把電流表接入電路中，要求：測量比較準確；
（4）根據(jù)電路圖連接好實物后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，出現(xiàn)故障的原因可能是小燈泡斷路；
（5）故障排除后，開始進行實驗，根據(jù)測出的數(shù)據(jù)，畫出了電流、電壓的關系如圖（丙）所示，由此可知小燈泡的額定功率是0.5W；由圖象不難發(fā)現(xiàn)小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大而增大，其原因是燈絲電阻隨溫度的升高而增大，電壓越高，燈泡的實際功率越大，燈絲的溫度越高．

Answer 1

分析 （1）要測量燈泡的額定功率，需使燈泡兩端的電壓等于額定電壓；
（2）根據(jù)電壓表、電流表的正確使用方法判斷電表的位置．
實驗前，開關應斷開，滑動變阻器應處于阻值最大處保護電路，防止電流過大燒壞用電器．
（3）根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程，且與燈泡并聯(lián)；根據(jù)第四問確定電流表量程，且與燈泡串聯(lián)，注意電表正負接線柱的連接；滑動變阻器的兩接線柱一上一下的串聯(lián)在電路中；實物圖按電流流向法和先串后并的原則連接．
（4）燈泡不發(fā)光，兩端電壓接近電源電壓，則燈泡斷路；
（5）根據(jù)電流表的量程和分度值，確定電流表的示數(shù)；根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率．
燈絲電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）要測量燈泡的額定功率，需使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，所以在測定小燈泡的額定功率實驗前應先記錄小燈泡的額定電壓；
（2）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表應與燈泡串聯(lián)，所以甲是電流表，乙、丙分別是電壓表、小燈泡．
閉合開關前，滑動變阻器應處于阻值最大處左端保護電路，防止電流過大燒壞用電器；
（3）燈泡的額定電壓為2V，所以電壓表的量程選0～3V，且與燈泡并聯(lián)；
燈泡的額定電流約為：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2V}{10Ω}$=0.2A，則電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯(lián)，電流從電表的正接線柱流入、負接線柱流出；實物圖連接如圖：

（4）燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，而電壓表示數(shù)接近3V，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路；
（5）由圖丙知，U=2V，I=0.25A，則小燈泡的額定功率為：P=UI=2V×0.25A≈0.5W；
由于燈絲電阻隨溫度的升高而增大，電壓越高，燈泡的實際功率越大，燈絲的溫度越高，所以得出了小燈泡燈絲的電阻隨電壓的增大而增大的結論．
故答案為：（1）額定電壓；（2）電流表；左；（3）見上圖；（4）小燈泡斷路；（5）0.5；燈絲電阻隨溫度的升高而增大，電壓越高，燈泡的實際功率越大，燈絲的溫度越高．

點評 本題考查了電壓表、電流表的正確使用和量程的選擇，滑動變阻器的正確使用，判斷電路故障，讀電流表的示數(shù)，計算功率等，涉及到的知識點較多，綜合性較強，給解題帶來困難．