Question

某班同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測定小燈泡功率“的實(shí)驗(yàn)．被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為l0Ω．實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干，滑動變阻器三只：R₁（5Ω 0.5A）、R₂（10Ω，0.5A）、R₃（500Ω lA）．同學(xué)們設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示：
（1）最合適的滑動變阻器應(yīng)選用______（選填“R₁“、“R₂“、“R₃“）．
（2）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是______．
（3）閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零，電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，則原因是______． 
（4）排除故障后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數(shù)如圖丙所示，則燈泡的實(shí)際功率是______W．
（5）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，同學(xué)們畫出了小燈泡的額定功率，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而______（選填“增大““減小“或“不變“）．
（6）將本實(shí)驗(yàn)中的小燈泡換成定值電阻，還可以完成的實(shí)驗(yàn)有______．

Answer 1

【答案】分析：（1）求出燈泡正常發(fā)光時滑動變阻器接入電路的阻值，根據(jù)該阻值確定選擇哪個滑動變阻器．
（2）由圖乙知，電流表指針沒有指在零刻度線上，使用前應(yīng)先對電流表進(jìn)行調(diào)零，
使電流表指針指在電流表的零刻度線上．
（3）開關(guān)閉合后，電流表示數(shù)為零，說明電路存在斷路；電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源兩端相連，
電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路；綜合分析可知，與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路．
（4）由圖丙確定電壓表與電流表的量程與最小分度值，讀出電壓表與電流表的示數(shù)，
最后由P=UI求出燈泡的實(shí)際功率．
（5）由圖象找出，電壓增大時，電流和電壓的變化量之間的關(guān)系，然后根據(jù)歐姆定律得出燈泡電阻的變化規(guī)律．
（6）把燈泡換成定值電阻，還可以進(jìn)行探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，或進(jìn)行伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)．
解答：解：（1）燈泡正常發(fā)光時，電路電流約為I===0.25A；
滑動變阻器兩端的電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此時滑動變阻器接入電路的阻值R_滑===14Ω＞5Ω＞10Ω，
因此實(shí)驗(yàn)不能選擇電阻R₁、R₂，應(yīng)該選擇電阻R₃．
故答案為：R₃．
（2）由圖乙發(fā)現(xiàn)，電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)先對電流表進(jìn)行調(diào)零，使電流表指針指在零刻度線上．
故答案為：對電流表調(diào)零，使電流表指針指在零刻度線上．
（3）閉合開關(guān)后，電流表示數(shù)為零，電壓表有明顯偏轉(zhuǎn)，則原因是燈泡斷路．
故答案為：燈泡斷路．
（4）由圖丙知電流表量程是0.6A，最小分度值是0.02A，電流表示數(shù)是0.22A，
由圖丙知，電壓表量程是3V，最小分度值是0.1V，電壓表示數(shù)2V，燈泡的實(shí)際功率P=UI=2V×0.22A=0.44W．
故答案為：0.44．
（5）由圖丁可知，燈泡電壓增大時，電流也增大，
由R=可知，當(dāng)小燈泡兩端的電壓增大時，燈泡的電阻將增大．
故答案為：增大．
（6）把燈泡換成定值電阻，還可以進(jìn)行探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，或進(jìn)行伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)．
故答案為：探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，或進(jìn)行伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)．
點(diǎn)評：本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電流表的使用注意事項(xiàng)、電路故障分析、電表讀數(shù)、求燈泡的功率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等問題，是實(shí)驗(yàn)的常考內(nèi)容；對電表讀數(shù)時，先確定電表量程與最小分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．