Question

7．小明用圖甲所示的電流測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，圖乙是小明未完成連接實驗電路．

（1）請你按照電路圖，用筆畫線代替導線，完成圖乙中實驗電路的連接．
（2）小明將電路連接正確后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使小燈泡剛好正常發光，此時電路表的示數如圖丙所示，電流表的讀數是0.3A，小燈泡的額定功率是0.75W．
（3）小燈泡正常工作時的阻值是8.3（小數點后保留一位）Ω，當電壓值改變的時，小燈泡的阻值變化（填“變化”或“不變”）．
（4）小明將燈泡換成了定值電阻，想探究“電壓一定時，電流跟電阻的關系”．
①連接電路前，開關必須斷開．
②連接好電路，閉合開關，發現電流表沒有示數，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數始終接近電源電壓，造成這一現象的原因可能是C．
A、電流表壞了    B、滑動變阻器短路    C、電阻處接觸不良   D、電阻短路
③排除電路故障進行實驗，他需要多次改變電阻值，通過調節滑動變阻器，使電壓表的示數保持不變，得出一組電路隨電阻變化的數據，最后可得出結論．

Answer 1

分析 （1）本實驗中，電壓表與燈泡并聯，電流表、燈泡、滑動變阻器一上一下串聯接入電路；
（2）根據電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數，然后根據燈泡在額定電壓下的功率為額定功率，即由電功率公式P=UI求出燈泡額定功率；
（3）由歐姆定律計算燈泡正常發光的電阻，燈泡電阻隨溫度變化而變化；
（4）①連接電路前，開關應斷開；
②電流表沒有示數，電壓表示數始終接近電源電壓，電路故障可能為電壓表所測量的電阻斷路；
③探究電流跟電阻的關系時，需保持電阻兩端電壓不變．

解答 解：
（1）測量小燈泡的額定功率實驗中，電壓表與燈泡并聯，電流表、燈泡、滑動變阻器一上一下串聯接入電路中，小燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表使用0-3V量程，如圖所示：
；
（2）根據圖丙可知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，所以燈泡正常發光時的電流為0.3A，則燈泡的額定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（3）由歐姆定律可得燈泡正常發光時的電阻：
R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω；
由于燈絲電阻受溫度影響，電壓變化時，燈泡的實際功率發生變化，燈泡電阻會隨溫度的變化而變化，即：燈泡電阻是在變化的；
（4）①為了保護電路，連接電路前開關應斷開；
②A、如果電流表壞了，整個電路斷路，電壓表也不會有示數，故A不合題意；
B、如果滑動變阻器短路，電流表會有示數，且更大，故B不合題意；
C、閉合開關，發現電流表沒有示數，移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數始終接近電源電壓，原因可能是電壓表所測量的電阻斷路，即可能是電阻處接觸不良，故C符合題意；
D、如果電阻短路，則電壓表的示數將為零，且電流表的示數將變大，故D不合題意．
③探究電流跟電阻的關系時，需保持電阻兩端電壓不變，因此排除電路故障進行實驗，多次改變電阻值后，需通過調節滑動變阻器，使電壓表的示數保持不變，得出一組電流隨電阻變化的數據，最后得出結論．
故答案為：（1）見上圖；（2）0.3；0.75；（3）8.3；變化；（4）①斷開；②C；③滑動變阻器；電壓表的示數．

點評 此題是測量燈泡電功率的實驗，考查了滑動變阻器和電壓表的連接，電流表的讀數、電阻和額定功率的計算、故障分析以及控制變量法的應用等內容，都是實驗中需重點掌握的內容．