Question

8．在“測量小燈泡功率”的實驗中，小燈泡標有“2.5V”字樣．

（1）請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物圖連接完整．
（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應調(diào)至左（選填“左”或“右”）端．閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為零，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，則原因可能是；燈泡短路．
（3）故障排除后，為了測出小燈泡的額定功率，應調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為2.5V，此時電流表的示數(shù)如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為0.3A，小燈泡的額定功率為0.75W．
（4）實驗后，某小組同學又想利用這些器材測量另一個小燈泡正常發(fā)光時的電阻，但是只能看到燈泡上標有“1.8W”的字樣，他通過多次實驗繪制出了如圖丙所示的U-I圖象，根據(jù)圖象可知，小燈泡的額定電壓為3V，它正常發(fā)光時的電阻為5Ω．
（5）某同學想測某未知電阻Rx的阻值，設計了如圖所示電路（R0為已知阻值的定值電阻），并設計了如下實驗步驟，請幫他把缺少的步驟補全，并寫出R_x的表達式．
實驗步驟：
A．按照設計的電路圖連接電路
B．斷開S₂、閉合S₁記錄電流表示數(shù)為I₁
C．斷開S₁、閉合S₂，記錄電流表示數(shù)為I₂．
表達式：R_x=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$R₀（用已知和測量的物理量的符號表示）
（6）測定值電阻的阻值，用甲圖和丁圖哪個好，請做出評價：丁圖好，理由燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的額定電壓確定電壓表的量程；
滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，且要接一上一下；
（2）閉合開關(guān)前應將滑動變阻器的滑片移至最大阻值處；
燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則排除電路斷路情況，是燈泡短路造成的；
（3）要測燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，根據(jù)乙圖讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI計算出燈泡的額定功率；
（4）分析圖象，找出P=UI=1.8W的一組，此時對應的電壓和電流值分別是額定電壓和額定電流；
并根據(jù)R=$\frac{U}{I}$計算出燈泡的電阻值．
（5）在沒有電壓表時，使定值電阻與待測電阻并聯(lián)，根據(jù)開關(guān)的狀態(tài)、電流表的示數(shù)以及歐姆定律得出定值電阻兩端電壓，然后根據(jù)公式R=$\frac{U}{I}$計算出被測電阻的阻值．
（6）從燈絲電阻受溫度影響，隨溫度升高而增大的角度評價．

解答 解：（1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，燈泡的額定電壓是2.5V，所以電壓表可選擇0～3V的量程；
滑動變阻器與燈泡串聯(lián)，已接了下面一個接線，可再接上面任意一個接線柱，如圖所示：

（2）滑動變阻器的下面接了右邊的接線柱，所以閉合開關(guān)前，應將滑片移至最左端，使其阻值最大；
電壓表示數(shù)為零，燈泡不亮，電流表有示數(shù)，則是燈泡短路，或電壓表短路；
（3）為了測出小燈泡的額定功率，應使電壓表的示數(shù)為2.5V，由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，示數(shù)為0.3A，則P=UI=2.5×0.3A=0.75W；
（4）由圖知，當電壓為3V時，電流為0.6A，此時的功率為1.8W，所以燈泡的額定電壓為3V，則R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3V}{0.6A}$=5Ω．
（5）實驗步驟：
A、按電路圖連接電路．
B、斷開S₂、閉合S₁記錄電流表示數(shù)為I₁；
C、斷開S₁、閉合S₂記錄電流表示數(shù)為I₂（或S₁和S₂都閉合記錄電流表示數(shù)為I₂）；
表達式：R_x=$\frac{{U}_{x}}{{I}_{x}}$=$\frac{{U}_{0}}{{I}_{x}}$=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$R₀．
（6）測定值電阻的阻值，用丁圖較好，因為小燈泡的燈絲電阻受溫度影響，燈絲的電阻隨燈絲溫度的升高而增大；導致測量不準確．
故答案為：
（1）見上圖；
（2）左；燈泡短路；（3）2.5；0.75；
（4）3；5；
（5）斷開S₁、閉合S₂，記錄電流表示數(shù)為I₂，$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$R₀．
（6）丁；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了實物圖的連接，電壓表的讀數(shù)，故障問題，功率計算，從圖象獲取信息的能力，最近兩年從圖象中獲取信息頻頻出現(xiàn)，一定要掌握這種能力．