Question

小明在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）   

（1）他在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖1所示，則接下來的操作是___________。
（2）圖2是小明畫出的實驗電路圖，請你根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他將圖3中未完成的電路連接好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，導(dǎo)線不能交叉．

（3）經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖4所示，則此時流過小燈泡的電流是__________ A，燈泡兩端的電壓是      ­­­­­­­­­­­­____________V，燈泡的實際功率是__________W．
（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，小明畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像（如圖5），根據(jù)圖像提供的信息，計算出小燈泡的額定功率為___________W，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而        ____________（選填“增大、“減小”或“不變”）．

Answer 1

（1）把指針調(diào)到零刻度   
（2）電流表、電壓表、滑動變阻器連接正確，導(dǎo)線不交叉得1分
（3）0.22,     1.8,      0.396（0.4）   
（4）0.625（0.63 ，0.6） 增大

解析考點：電功率的測量；實物的電路連接；電流表的讀數(shù)方法；影響電阻大小的因素；電功率的計算．
分析：（1）從圖中可以看出，電流表的指針并未指在零上，因此，必須先進(jìn)行調(diào)零．
（2）將小燈泡上的額定電壓和電阻代入公式I= U_額/ R可以算出其額定電流，然后將其與0.6A進(jìn)行比較，若小于0.6A就用小量程，若大于0.6A就用大量程；
根據(jù)電路圖連接實物圖時，應(yīng)注意一一對應(yīng)且要注意電表的量程的選擇；
（3）根據(jù)小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω，確定電壓表和電流表的量程，然后讀出電壓表和電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計算燈泡的實際功率；
（4）根據(jù)小燈泡的額定電壓為2.5V，結(jié)合U-I圖象，找出對應(yīng)的額定電流，根據(jù)P=UI計算燈泡的額定功率；觀察U-I圖象，由R= U/I
計算出幾組電阻，就可判斷燈泡電阻的變化趨勢．
解答：解：（1）由圖（1）可知，電流表指針并未指在零刻線上，因此，應(yīng)先對其進(jìn)行調(diào)零；
（2）因為燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選用0～3V的量程，由I= U_額/ R=2.5V/10Ω=0.25A<0.6A，所以電流表應(yīng)選用0～0.6A的量程，且滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，所以滑動變變阻器的下接線柱應(yīng)選“右下”；
（3）根據(jù)電壓表選用0～3V的量程，可知U_實=1.8V，電流表選用0～0.6A的量程，可知：
I_實=0.22A，P_實=U_實I_實=1.8V×0.22A=0.396W；
（4）由U-I圖象可知，當(dāng)U_額=2.5V時，I_額=0.25A，所以P_額=U_額I_額=2.5V×0.25A=0.625W；
由U-I圖象可知當(dāng)U₁=1.5V時，I₁=0.2A，所以R₁=U₁/I₁=1.5V/0.2A=7.5Ω；
當(dāng)U₂=2.5V時，I₂=0.25A，所以R₂=U₂/I₂=2.5V/0.25A=10Ω，
故小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大；
故答案為：（1）將電流表的指針調(diào)零；
（2）
（3）0.22A、1.8V、0.396W；（4）0.625W、增大．
點評：本題考查了用伏安法測燈泡電功率的實驗中電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用方法．對于電表量程的選擇，應(yīng)盡量使在不超過電表量程的前提下，使電表指針偏轉(zhuǎn)幅度盡量大些，以保證可以多測幾組數(shù)據(jù)，從而歸納出普遍結(jié)論．