Question

11．小強做“測定小燈泡的電阻”實驗（小燈泡標有“2.5V”字樣），在實驗過程中得到了如表所示的一組電壓和電流的數據：

實驗序號	1	2	3	4	5	6
燈泡兩端的電壓U/V	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
通過燈泡的電流I/A	0.18	0.22	0.26	0.3		0.33
燈泡發光情況	微亮----逐漸變亮

（1）在連接電路時，開關應處于斷開狀態，滑動變阻器的滑片應調至阻值最大（填“最大”或“最小”）端．
（2）圖1連接了部分電路，若要求滑片P向右移動時變阻器阻值變小，則導線e的接頭應與滑動變阻器的B（填“A”或“B”）端相連接．
（3）正確連好電路后，閉合開關S，發現燈L不發光，故障的原因不可能是電壓表處（選填“電流表處”或“電壓表處”）導線接觸不良．
（4）分析比較表格中的數據可以看出，在燈絲中的電流逐漸增大過程中，燈絲的電阻增大（填“增大”或減小“”），說明電阻的大小與溫度有關．而一般情況下電阻與電流和電壓無關（填“有”或“無”）
（5）小華根據小強連接的電路進行了小燈泡的發光亮度與實際電功率關系的研究，他將滑動變阻器的滑片移到某點時，電壓表的示數為2.2V，為測定小燈泡的額定功率應將滑片向右端移動（選填“左”或“右”）．
（6）當電壓表的示數等于額定電壓時，電流表的示數如圖2所示，則小燈泡的額定功率是0.8W，此時小燈泡的電阻為7.8Ω（保留一位小數）．小華注意到燈L1的亮度變化是：第二次比第一次亮，第三次比第二次更亮，結合表中數據得出 的實驗結論是：小燈泡的亮度取決于實際功率大�。�
（7）接下來小華用一個發光二極管替換電路中的小燈泡，進一步研究發光二極管的亮度與實際電功率的關系，閉合開關后，無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，發現此二極管都不發光，且電流表無示數，電壓表有示數，經檢查整個電路連接及元件均完好，則出現此現象的原因是二極管的正負接線柱接反了．

Answer 1

分析 （1）為保護電路，在連接電路過程中，開關應斷開；閉合開關前，滑片應移至最大阻值處；
（2）滑片P向右移動時變阻器阻值變小，所以滑動變阻器的下方接線柱應該接在B接線柱上；
（3）掌握斷路和短路的特點，根據各項分析現象，找出故障的原因；
（4）根據表中數據，由歐姆定律可知，隨電壓的增大，燈泡電阻逐漸增大，進一步分析實驗數據，從溫度對電阻影響的角度得出結論；一般情況下，電阻是導體的一種特性，和導體中的電流、電壓無關；
（5）測量小燈泡的額定功率時，必須使小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V，故據串聯電路中電壓之比等于電阻之比分析即可判斷滑片的移動方向；
（6）看清實物圖中電流表選擇的量程和分度值，根據指針的位置讀出電流表的示數．而后據公式P=UI和R=$\frac{U}{I}$計算即可；
比較燈泡亮度增大時，可以判斷燈泡的實際功率，因為燈泡的亮度由燈泡的實際功率決定的；
（7）電流表無示數，說明電路斷路，二極管正負接線柱接反后，二極管相當于斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連．

解答 解：（1）在連接電路時開關應處于斷開狀態，這是為了防止電路中有短路的地方而導致損壞用電器；
通常在使用前應將電阻值調至最大阻值處；
（2）滑片P向右移動時變阻器阻值變小，所以滑動變阻器的下方接線柱應該接在B接線柱上；
（3）閉合開關S，發現燈L不發光，說明整個串聯電路中有斷路的地方，和電壓表所在的并聯支路無關；
（4）由表中數據可知，隨燈泡兩端電壓增大，燈泡的電阻增大；
由表中數據可知，燈泡電壓U增大時，流過燈泡的電流增大，燈泡的實際功率P=UI增大，燈泡產生的熱量增多，燈泡溫度升高，此時燈泡電阻變大，這說明燈絲電阻隨溫度的升高而變大；
一般情況下，電阻是導體的一種特性，和導體中的電流、電壓無關；
（5）據串聯電路中電阻之比等于電壓之比，即想使得小燈泡的電壓增大到2.5V，即需要使得滑動變阻器的電壓變小，據串聯電路中電阻之比等于電壓之比，所以應該使得滑動變阻器的有效阻值變小，故需將滑片向右移動；
（6）該圖中電流表的量程是0～0.6A，故 分度值是0.02A，即電壓表示數等于額定電壓2.5V時，電流表的示數為0.3A+0.02A×4=0.32A，小燈泡的額定功率是P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
小燈泡的電阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.32A}$≈7.8Ω；
由表中實驗數據可知，燈泡實際功率越大，燈泡越亮，由此可知，燈泡亮度由燈泡實際功率決定；
（7）電流表無示數，說明電路斷路；電壓表有示數，說明電壓表的正負接線柱與電源兩極相連，因此電路故障為二極管正負接線柱接反了．
故答案為：（1）斷開；最大；（2）B；（3）電壓表處；（4）增大；溫度；無；（5）右；（6）0.8；7.8Ω；小燈泡的亮度取決于實際功率大��；（7）二極管的正負接線柱接反了．

點評 本題容量很大，涉及到知識點較多，有電路圖連接實物圖、電流表的讀數、滑動變阻器接線柱的選擇、電路故障的判斷、燈絲電阻與溫度的關系等，綜合性較強；要注意“研究導體中的電流與電壓的關系”時需控制電阻的阻值不變．