Question

4．在测量小灯泡电功率的实验中，实验室所提供的器材有：电源（电压恒为6V），额定电压为2.5V，电阻约为10Ω的小灯泡，电流表、电压表、开关各一个，导线若干．滑动变阻器规格有“10Ω    1A”，“50Ω    1.5A”两个．

（1）图甲是小明连接的部分实物图，请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整；
（2）检查电路连接无误后，将滑动变阻器的滑片置于A端（选填“A或B”），闭合开关后，小明立即发现小灯泡发光过亮不能进行实验，为了完成实验，接下来他的操作是：断开开关，换接“50Ω1.5A”滑动变阻器重新实验；
（3）小明改进电路后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，记下各组对应的电压表和电流表的示数，并绘制如图乙所示的I-U图象，根据图象可知小灯泡的额定功率是0.625W；图中从原点到M点再到N点的曲线，反映灯丝的电阻是变化的，其原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）实验中，某同学的小灯泡先由暗变亮，然后发出耀眼的光后被烧坏，为了避免灯丝烧断，请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项：缓慢调节滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使其不能超过小灯泡额定电压值的1.2倍．

Answer 1

分析 （1）电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器串联并且一上一下接线，连接电路；
（2）闭合开关前，将滑片置于阻值最大处，根据连接确定移动方向；闭合开关后，小灯泡发光过亮，是由于所使用滑动变阻器阻值太小；
（3）利用曲线图和额定电压，确定灯泡的电流，再利用P=UI求出电功率；分析曲线变化确定小灯泡的电阻变化．
（4）为防止灯泡被烧坏，调节滑动变阻器可以观察电压表的示数来进行．

解答 解：
（1）根据电流表串联在电路中，电压表并联在小灯泡两端，滑动变阻器串联并且一上一下接线，连接电路；如下图：

（2）闭合开关前，将滑片置于阻值最大处，根据连接确定滑片应该置于A端；闭合开关后，小灯泡发光过亮，是由于所使用滑动变阻器阻值太小；即使用了“10Ω、lA”的变阻器；
为了完成实验，接下来他的操作应该是：断开开关，换接“50Ω    1.5 A”滑动变阻器重新实验；
（3）根据图象可知U=2.5V时，I=0.25A，则P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
图中从原点到M点再到N点的曲线；可以看出小灯泡两端电压增大，电流也随着增大，反映灯丝的电阻是变化的．
（4）为了避免灯丝烧断，缓慢调节滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使其不能超过小灯泡额定电压值的1.2倍，进行实验．
故答案为：（1）见上图；（2）A；断开开关换接“50Ω    1.5 A”滑动变阻器重新实验；
（3）0.625；灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（4）缓慢调节滑动变阻器的滑片，同时观察电压表的示数，使其不能超过小灯泡额定电压值的1.2倍．

点评 本题考查了连接电路的注意事项、连接实物图、电路故障的判断等，串联电路特点和欧姆定律的应用．是常见的实验探究题类型，要掌握好．