Question

12．如圖所示，在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中（小燈泡的額定電壓為2.5V）：
（1）連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)（選填“斷開(kāi)”或“閉合”）．
（2）圖甲是未連接好的實(shí)驗(yàn)電路，請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將它連接完整．

（3）連接好電路后，閉合開(kāi)關(guān)，無(wú)論怎樣移動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡都不亮、電流表無(wú)示數(shù)、電壓表有示數(shù)，則故障原因可能是小燈泡斷路（選填“短路”或“斷路”）．
（4）故障排除后，移動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是1.4W．
（5）根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)，畫(huà)出了小燈泡的電流與電壓保護(hù)的關(guān)系圖象，如圖丙所示，發(fā)現(xiàn)圖線是彎曲的，其主要原因是溫度升高，燈絲電阻（或電阻率）增大．
（6）若把這樣的兩只燈泡串聯(lián)接在4V的電源上，則此時(shí)每個(gè)燈泡消耗的實(shí)際功率是1W．

Answer 1

分析 （1）連接電路時(shí)，為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)必須要斷開(kāi)；
（2）把電壓表與燈泡并聯(lián)，即可完成電路連接；
（3）小燈泡不亮，原因有二：斷路或短路．具體故障根據(jù)電流表或電壓表示數(shù)確定；
（4）確定電流表的量程和分度值，讀出電流值，根據(jù)公式P=UI計(jì)算出功率值；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖分析實(shí)驗(yàn)誤差；從溫度對(duì)電阻的影響分析答題．
（6）串聯(lián)電路具有分壓作用，已知電源電壓和燈泡規(guī)格相同，可以得到每個(gè)燈泡兩端的實(shí)際電壓，由圖象得到對(duì)應(yīng)的電流，利用P=UI得到實(shí)際功率．

解答 解：（1）在連接電路的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)必須處于斷開(kāi)狀態(tài)，目的是保護(hù)電路；
（2）把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，因?yàn)樾�燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應(yīng)選擇0-3V，如圖所示：

（3）閉合開(kāi)關(guān)，燈泡不亮，可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的，電流表無(wú)示數(shù)，說(shuō)明電路存在斷路；電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表與電源相連通，測(cè)量電源電壓，則與電壓表并聯(lián)的燈絲斷了，電壓表串聯(lián)在電路中，即燈泡斷路．
（4）由圖乙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.56A，所以P=UI=2.5V×0.56A=1.4W．
（5）圖中曲線彎曲的主要原因是隨著燈絲中的電流增大，溫度升高，燈絲的電阻率增大，電阻增大．
（6）兩只這樣的燈泡串聯(lián)在U=4V電源上時(shí)，
U₁=U₂=$\frac{1}{2}$U=$\frac{1}{2}$4V=2V，
由圖象知，通過(guò)的電流為I=0.5A
燈泡消耗的功率為P=U₁I=2V×0.5A=1W．
故答案為：
（1）斷開(kāi)；（2）見(jiàn)解答圖；（3）斷路；（4）1.4；（5）溫度升高，燈絲電阻（或電阻率）增大；（6）1．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查了根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖，電流表的讀數(shù)及電功率的計(jì)算，同時(shí)考查了電路故障的分析，考查得很典型．根據(jù)實(shí)物圖畫(huà)電路圖是整個(gè)初中物理的難點(diǎn)也是中考必考的內(nèi)容．