题目内容

10．小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电源为两节新干电池，滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样．
（1）实验电路如图甲所示，但电路连接不完整，请你用笔画线代替导线，完成电路．
（2）小明将电路连好后，闭合开关，发现小灯泡发光很微弱，电流表、电压表均有示数，左右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡亮度和两表示数均不变，其原因可能是滑动变阻器下面两接线柱接入电路．
（3）改正电路后，小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V，为使小灯泡两端电压达到额定电压，应将滑动变阻器的滑片P向右（选填“左”或“右”）调节．当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，该小灯泡的额定电功率为0.6W．
（4）小明依次测出了六组实验数据，如表所示．请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I-U图象．
 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.9
 电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.22  0.26
 电功率P/W      
 亮度变化 暗→亮
（5）通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现：小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡的发光越亮．（写出一条即可）

分析 （1）选择电流表量程，串联在电路中，连接滑动变阻器时，要“一上一下”的原则；
（2）灯泡发光很暗淡，说明电路为通路，可判定此时电路中的电阻很大，通过移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表示数均不变，可判定此时滑动变阻器接入了下面两个接线柱，相当于定值电阻，且阻值等于滑动变阻器的最大电阻；
（3）根据图乙所示电压表确定电压表量程与分度值，读出电压表示数，根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑片的移动方向；由电功率公式P=UI可以求出灯泡的额定功率；
（4）由表格中的数据，利用描点法做出图象；
（5）绝大多数金属导体温度升高时电阻增大，实际电压越大，实际功率越大，越亮，据此解答．

解答 解：（1）由图表可知，电压表的量程应选“0～3V”，滑动变阻器“一上一下”连接，如下图所示：

（2）闭合开关，发现小灯泡发光暗淡，电流表和电压表均有示数，说明此时电路中的电阻很大，造成电流较小，任意移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表示数均不变，则说明滑动变阻器接入了下面两个接线柱，相当于定值电阻，且阻值等于滑动变阻器的最大电阻；
（3）由图乙可知，电压表示数是2V，小于灯泡额定电压，由电路图甲可知，应向右移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值减小，灯泡两端电压增大，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止；由乙图知电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，所以灯泡的额定电流为0.24A；
由电功率公式P=UI可以求得，灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
（4）由表格中的数据，利用描点法做出图象，如下：

（5）由P=UI可得，P1=U1I1=0.5V×0.1A=0.05W，P2=U2I2=1.0V×0.16A=0.16W，P3=U3I3=1.5V×0.20A=0.3W，P4=U4I4=2.0V×0.22A=0.44W，P5=U5I5=2.5V×0.24A=0.6W，
P6=U6I6=2.9V×0.26A=0.754W；通过计算分析以上数据，你还有什么新的发现：小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡的发光越亮．
故答案为：（1）如上图；（2）滑动变阻器下面两接线柱接入电路；（3）右；0.6；（4）如上图丙；（5）小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，灯泡的发光越亮．

点评 本题考查了滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率等问题，是实验的常考问题；是一道常见题，注意作图时的描点．

练习册系列答案
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