Question

13．王明同学准备测量额定电压为2.5V的小灯泡在实际工作时的功率，根据已有器材，他设计好了电路原理图，并完成了实物连接，如图1所示．
（1）根据实物连接图，请你在图2虚线框内画出与之对应的电路原理图．

（2）在某次测量过程中，闭合开关后，电压表和电流表示数如图3所示，则电压表的示数为1.2V，电流表的示数为0.4A，则此时小灯泡的功率为0.48W．（最后一空保留两位小数）
（3）滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，小灯泡的功率将增大．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）王明同学经过多次测量与计算后，得到了一组功率P与电压的平方U²的数据，下列各图中能正确表示P与U²的关系的是：（设灯丝电阻不变）A

Answer 1

分析 （1）根据实物图画出对应在的电路图；
（2）根据图3所示电表确定电表量程与最小分度值，然后读出电表示数，由电功率公式P=UI求出灯泡的实际功率；
（3）根据电路图确定滑片P向B端滑动时滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，由欧姆定律判断电路电流如何变化，然后由电功率公式P=I²R判断灯泡功率如何变化．
（4）灯丝电阻不变，根据电功率公式P判断电功率P与U²的关系，找出符合题意的图象．

解答 解：（1）根据实物图画出对应在的电路图，从电源正极出发，各元件的先后顺序与实物图一致，如下图所示；


（2）由图3知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.2V；电流表量程是0～0.6A，最小分度值是0.02A，电流表示数是0.4A，此时灯泡功率P=UI=1.2V×0.4A=0.48W；
（3）由电路图可知，滑动变阻器的滑片P向B端滑动后，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总阻值变小，电源电压不变，电路电流I变大，灯泡功率P=I²R将增大；
（4）灯泡电阻R不变，由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知，灯泡功率P与U²成正比，即电功率随电压的平方的变化关系为正比例函数关系，图象为一过原点的直线，故选A；
故答案为：（1）如上图所示；
（2）1.2；0.4；0.48；
（3）变大；
（4）A．

点评 本题考查了实物图与电路图的转化、电表读数、求灯泡功率、判断功率的变化、判断灯泡功率与电压平方的关系图象等问题，是实验的常考内容，体现了数学知识在物理中的运用．