Question

(2007，河北，35)小明想利用以下提供的器材測量兩只小燈泡的電功率(小燈泡的額定電壓分別為2.5V、3.8V，阻值均約為l0Ω)．所提供的器材分別有：電流表、電壓表、單刀雙擲開關(guān)和電源(電壓約為6V)各一個，滑動變阻器(“10Ω　2A”“50Ω　1A”)兩個，導(dǎo)線若干條．單刀雙擲開關(guān)的符號是，當?shù)栋獾缴线厱r，a、b兩接線柱連通；刀扳到下邊時，a、c兩接線柱連通．

(1)請按下面的要求在虛線框內(nèi)畫出實驗電路圖．

(要求：①設(shè)計一個電路，只能通過開關(guān)改變電路的連接，完成兩只小燈泡電功率的測量；②用一個滑動變阻器．)

(2)請你幫助小明在下面畫出記錄一只小燈泡實驗數(shù)據(jù)的表格．

(3)小明按符合設(shè)計要求的電路圖正確連接電路后，將單刀分別擲于b、c兩點時，發(fā)現(xiàn)其中一個小燈泡發(fā)光過亮，不能進行實驗．為了完成實驗，他應(yīng)：________________．

(4)小明改正錯誤后進行實驗，依據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，畫出了通過額定電壓為2.5V小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關(guān)系曲線，如圖所示．則這只小燈泡的額定功率是________W．

(5)由圖示可知，通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比，其原因是：________________．

Answer 1

答案：略
解析：

(1) (2) (3)換用最在阻值為50Ω的滑動變阻器 (4)0.625 (5)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 本題考查學(xué)生綜合的實驗?zāi)芰�，包括設(shè)計實驗、設(shè)計表格、故障排除及數(shù)據(jù)計算，屬于難題． (1)因為要分別測出兩燈的電功率，所以兩燈應(yīng)并聯(lián)在一起，共用一個滑動變阻器，則變阻器應(yīng)串聯(lián)在干路中，電壓表與兩燈并聯(lián)，電流表串聯(lián)在干路中． (2)記錄的數(shù)據(jù)有電壓值和電流值，還應(yīng)計算出電功率，所以表格應(yīng)填寫這些內(nèi)容．另外，為了比較燈泡在非額定電壓下的功率與正常發(fā)光時有無區(qū)別，還要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器讓燈泡兩端電壓分別小于和大于其額定電壓，因此應(yīng)進行三次實驗，故表格中還反應(yīng)出測量次數(shù)． (3)燈泡過亮，說明燈泡的實際功率過大，這就要求減小燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，因為串聯(lián)分壓，所以應(yīng)換用“50Ω　1A”的滑動變阻器，以達到減小燈泡兩端電壓的目的． (4)觀察圖像可知，當燈泡兩端電壓為額定電壓2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W． (5)分析圖像的電壓U與電流I之比可知，它們的比值隨著電壓的升高在逐漸地增大，即燈絲的電阻在逐漸地增大，這是因為燈泡發(fā)光，燈絲溫度升高，從而導(dǎo)致燈絲電阻增加，因而通過小燈泡的電流與它兩端的電壓并不是嚴格的正比例關(guān)系． 科學(xué)探究問題是近年來中考命題的熱點，不同的問題側(cè)重考查了科學(xué)探究過程中不同要素，熟練掌握科學(xué)探究過程中各個環(huán)節(jié)是解決這一問題的關(guān)鍵．