题目内容

6．小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小电灯（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个，导线若干．
（1）小明在实验中电流表、电压表选择了正确的量程．请你帮他在图中将电流表和电压表正确连入电路，同时将滑动变阻器连接好，要求滑片向左移动时，电流表的示数变大．
实验次数123
电压U/V2.02.52.8
电流I/A0.300.360.38
（2）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到D（填写“C”或“D”）端．
（3）连好如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮．接下来，最合理的做法是移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光，继续实验．
（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表示数为零，电压表的指针偏转很大，立即断开开关．产生此故障的原因可能是下列情况中的B和C．（填写序号）
A．小灯泡短路                                B．小灯泡的灯丝断了
C．小电灯的灯座接触不良                     D．电压表的正、负接线柱接反
E．滑动变阻器的滑片放在了最小阻值处
（5）排除故障后，调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为0.9W．
（6）小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是灯丝电阻随温度的变化而变化．

分析 （1）根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据欧姆定律确定灯泡正常发光的电流，从而确定电流表的量程；
使滑动变阻器、灯泡、电流表以及开关串联连接，电压表并联在灯泡两端；滑片向左移动时，电流表的示数变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值变小，因此需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；
（2）闭合开关前，应把滑动变阻器滑片滑到阻值最大处；
（3）闭合开关S，发现小灯泡L不亮，可能是电路总电阻太大，电路电流太小，正确的实验操作是：移动滑动变阻器的滑片，继续实验，观察灯泡是否发光；Ⅴ
（4）灯泡不发光可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路；电流表示数为零说明电路断路；电压表的指针偏转很大，说明电压表与电源两极相连，电压表并联之外的电路不存在断路，综合分析故障原因是灯泡处断路，可能是灯丝断了，也可能是小电灯的灯座接触不良；
（5）当灯泡电压等于额定电压时灯泡的功率为额定功率，从表中找出灯泡额定电压对应的电流，由P=UI求出灯泡的额定功率；
（6）灯泡的亮度不同，灯泡功率不同，灯丝温度不同，灯丝的电阻不相等，说明灯丝电阻随温度的变化而变化．

解答 解：（1）已知灯泡的额定电压为2.5V，因此电压表的量程为0～3V；灯泡正常发光的电流：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{7Ω}$≈0.36A，因此电流表量程选择0～0.6A；
使滑动变阻器的B接线柱与灯泡的左接线柱相连，电流表的0.6A接线柱与开关的右接线柱相连；如下图所示：

（2）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到D端．
（3）连好如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮．接下来，最合理的做法是：移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光，继续实验．
（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表示数为零，电压表的指针偏转很大，立即断开开关．产生此故障的原因可能是下列情况中的B和C．
（5）由表知，灯泡的额定电压U=2.5V对应的电流I=0.36A，灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W．
（6）小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是：灯丝电阻随温度的变化而变化．
故答案为：（2）D；（3）移动滑动变阻器的滑片，观察灯泡是否发光，继续实验；（4）B；C；（5）0.9；（5）灯丝电阻随温度的变化而变化．

点评 本题考查了电表量程的选择、电路图、电路和连接、滑动变阻器的使用、电功率的计算以及灯丝电阻的变化的影响因素，是测电功率实验中常考的问题．

练习册系列答案
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