Question

【題目】在“測定小燈泡的電功”的實驗中，選用如下圖甲所示的器材，其中電源電壓為6Ⅴ，小燈泡額定電壓為2.5Ⅴ（燈絲電阻估計為12Ω）

⑴為能順利完成該實驗探究，滑動變阻器應(yīng)選用____（選填“10Ω 0.5A”或“20Ω 0.5A”）。

⑵用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲所示的實物電路連接完整，要求：導(dǎo)線不能交叉，電表量程選擇要合適。

⑶閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因是：_______。

⑷排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)是_____Ⅴ；為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將滑動變阻器的滑片向____端移動（選填“A”或“B”）

⑸從上圖丙可以計算出，燈泡的額定功率為_____。從圖像還可以看出，通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，原因是_________________。

Answer 1

【答案】 20Ω 0.5A 見解析所示 燈泡短路 2.2 A 0.5 燈泡的電阻不是定值（或燈泡的電阻發(fā)生了變化，或燈光越亮電阻越大）

【解析】（1）因為小燈泡額定電壓為2.5Ⅴ，燈絲電阻估計為12Ω，所以，燈的額定電流是：I=U/R=2.5V/12Ω，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道，變阻器的電壓是：6V-2.5V=3.5V，所以，變阻器連入電路中的電阻是：R滑=U滑/I=3.5V/2.5V12Ω=16.8Ω，故滑動變阻器應(yīng)選用 20Ω 0.5A；

（2）由（1）知道，小燈泡額定電壓為2.5Ⅴ，所以，電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，電流表選用小量程與燈串聯(lián)，故實物電路連接如下：

（3）閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器的滑片，電流表有示數(shù)，說明電路為通路，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光，電壓表無示數(shù)，若電路只有一處故障，則故障原因應(yīng)是燈泡短路；

（4）由圖知道，電壓選用3V小量程，分度值為0.1V，故示數(shù)為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)增大燈的電壓，由串聯(lián)電路分壓原理知道，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向A端移動，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；

（5）由丙圖知道，燈的電壓為2.5V時，電流大小為0.2A，所以，燈泡的額定功率是：P=UI′=2.5V×0.2A=0.5W；由圖像知道，燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，但不是一個定值，即通過燈泡的電流與兩端的電壓不成正比。