题目内容

4．小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V．

（1）请将图甲的实物电路连接完整（导线不允许交叉），并在图乙方框内画出对应的电路图；
（2）小明按电路图连接好实物后，闭合开关，发现小灯泡瞬间很亮然后熄灭，这时电流表示数为零，电压表超过了量程，小明立即断开开关．他在操作中的错误是闭合开关前，滑动变阻器的滑片P没有处于阻值最大处，造成的后果是使小灯泡两端的电压过大，烧坏灯泡；
（3）小明纠正了错误，更换了必要的元件后继续实验．闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图丙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向B（A/B）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小明选用的电流表的量程是0～0.6A，在整理数据计算功率时发现其中一组电流是1A，经分析原来是看错量程了，正确的应是0.2A；
（5）小明记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丁所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．该图象不是直线，主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大．

分析 （1）图甲中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路．根据实物图画出电路图；
（2）为保护电路，①连接电路时开关要断开，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电阻最大的位置；
（3）根据图乙读出电压表的示数，若要增大灯泡两端的电压，则需减小滑动变阻器的阻值，直到电压表的示数等于灯的额定电压；
（4）电流表有0～3A量程和0～0.6A量程，指针位置相同时，按照0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍；
（5）从图象上找到额定电压对应的点，读出对应的电流，利用P=UI计算额定功率．
该图象不是直线，即电压和电流的比值不是定值，是因为电阻大小与温度有关．

解答 解：
（1）电压表与电阻R并联，滑动变阻器一上一下串联接入电路，实物图连接如图：
；
电路图所图：
；
（2）闭合开关，发现小灯泡瞬间很亮然后熄灭，这时电流表示数为零，电压表超过了量程，说明小灯泡被烧坏，原因是闭合开关前，滑动变阻器的滑片P没有处于阻值最大处，这样造成的后果是使小灯泡两端的电压过大，烧坏灯泡；
 （3）由图丙知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.2V，低于额定电压，要测灯泡的额定电功率，需减小滑动变阻器的阻值，将滑片向B端滑动，使电压表的示数为2.5V；
（4）按照0～3A量程读数为1A，根据指针位置相同时，按照0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍，所以正确读数为0.2A．
（5）由图象知，当灯的电压是2.5V时，对应的电流值为0.2A，额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W．
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线，说明小灯泡的电阻不是定值，并且灯丝的电阻随电压的增大而升高，即灯丝的电阻随温度的升高而增大．
故答案为：
（1）如图所示；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P没有处于阻值最大处；使小灯泡两端的电压过大，烧坏灯泡；
（3）B；2.5；
（4）0.2；
（5）0.5；灯丝电阻随温度升高而增大．

点评 本题为测定小灯泡电功率的实验，考查了实物图的连接、电路图的画法、电路故障分析、图象的分析等．注意：电压表和电流表都有两个量程，学生用的电压表和电流表，指针位置相同时，按照大量程的读数是小量程读数的5倍．

练习册系列答案
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