Question

18．一個(gè)額定電壓是2.5V的小燈泡，其正常工作時(shí)電阻約10Ω．小明想測(cè)定這個(gè)小燈泡的額定功率，實(shí)驗(yàn)室中有如下器材：
電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè)，三個(gè)規(guī)格分別為A：“5Ω 1A”，B：“20Ω  0.5A”，C：“1kΩ 1A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，電源（電壓為6V）．

（1）小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路圖，通過(guò)分析你認(rèn)為小明應(yīng)選用規(guī)格為B（選填A(yù)/B/C）的滑動(dòng)變阻器．
（2）小明正確選擇了滑動(dòng)變阻器，按圖甲的電路圖連接好電路，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)．任意移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于2.5V．具體原因是滑動(dòng)變阻器選用了A、B兩個(gè)接線柱．
（3）小明排除故障后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)．電流表的示數(shù)（如圖丙所示），小燈泡的額定功率是0.75W．
（4）小明根據(jù)測(cè)量燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，作出了I-U圖象，如圖丙所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成（填“成”或“不成”）正比，這是因?yàn)闊艚z電阻隨溫度變化而變化．

Answer 1

分析 （1）小燈泡額定電壓為2.5V，流過(guò)燈泡的電流約為0.3A，則滑動(dòng)變阻器的分壓為3.5V，滑動(dòng)變阻器的阻值約為燈泡阻值的兩倍，為保證電路安全，又方便操作，可選滑動(dòng)變阻器B．
（2）電流表有示數(shù)說(shuō)明電路閉合，未斷路；燈泡發(fā)光但較暗，移動(dòng)滑片位置電壓表示數(shù)不為零且不變，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤，選用了A、B接線柱．
（3）由電流表讀出電流表示數(shù)I，由公式P=UI可求出燈泡的功率．
（4）圖象不是直線，說(shuō)明電壓與電流不成正比；這是因?yàn)闊艚z電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時(shí)電流約為0.3A．滑動(dòng)變阻器A阻值太小，不能保證電路安全；滑動(dòng)變阻器C阻值太大，不方便操作；為保證電路安全，又方便實(shí)驗(yàn)操作，應(yīng)選滑動(dòng)變阻器B．
（2）閉合開(kāi)關(guān)電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路是閉合的，未斷路；燈泡發(fā)光但較暗，移動(dòng)滑片位置電壓表示數(shù)不為零但不變，說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤，成了定值電阻，即選用了A、B兩接線柱．
（3）小燈泡的額定電壓U=2.5V，由圖知電流表量程為0.6A，最小分度值是0.02A，由表盤(pán)可知電流表示數(shù)I=0.30A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
（4）小燈泡的I-U圖象不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，這是因?yàn)椋簾艚z電阻隨溫度變化而變化．
故答案為：（1）B；（2）滑動(dòng)變阻器選用了A、B兩個(gè)接線柱；（3）0.75；  （4）不成；燈絲電阻隨溫度變化而變化．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇、電路故障分析、求燈泡功率、影響燈泡電阻的因素等問(wèn)題，連接實(shí)物電路圖時(shí)，要注意電表量程的選擇，注意電表正負(fù)接線柱不要接反．