Question

【題目】如圖甲所示，是小浩同學做“測量小燈泡正常發光時的電阻”實驗的電路圖，已知電源電壓為，小燈泡正常發光時的電壓為，有三種規格的滑動變阻器，分別是：①“”、②“”、③“”。

(1)連接電路時開關應_____；正確連接電路后，且操作正確，閉合開關后，小燈泡不發光，那么接下來恰當的實驗操作應該是_____（選填序號）；

A.移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡的發光情況

B.檢查電路是否短路，替換同一規格的小燈泡

C.檢查電路是否斷路，替換同一規格的小燈泡

(2)小浩同學在某次調節中，滑動變阻器接入電路的阻值減小了，小燈泡電阻變化，則_____（選填“大于”“等于”或“小于”）；

(3)實驗結束后，得到了如表的數據，小浩將這6組數據算得的電阻值取平均值作為小燈泡正常發光的電阻，這種數據處理方式是_____（選填“合理”或“不合理”）的，理由是_____；最終可知小燈泡正常發光時的電阻為_____（除不盡的保留一位小數）；

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓/	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/	0.12	0.2	0.24	0.28	0.3	0.31

(4)由表中的數據可知選擇的滑動變阻器為_____（選填“①”“②”或“③”）；

(5)實驗結束后，小浩進一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖乙，如果將該小燈泡單獨與一個最大阻值為的滑動變阻器串聯后接入電壓為的電源兩端，如圖丙所示，在調節滑動變阻器的過程中，燈泡消耗電功率的最小值是_____

Answer 1

【答案】斷開 A 大于 不合理 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化 8.3 ③ 0.2

【解析】

(1)[1]為了保護電路，連接電路時，斷開開關。

[2]實驗中，正確連接電路，且操作正確隱含的一個條件是：變阻器連入電路中的阻最大，閉合開關S后，由于電路中電流較小，小燈泡的實際功率遠小于額定功率，所以，不發光；所以接下來合適的實驗操作應該是：移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡的發光情況，故選A。

(2)[3]滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路中的電流變大，燈泡的亮度變大，燈的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻變大；由于總電壓不變，電路中的電流變大，可知電路中的總電阻變小，所以變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值，即。

(3)[4][5]燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，故取平均值沒有意義，是不合理的。

[6]由表知，燈泡的額定電壓為2.5V，額定電流為0.3A，小燈泡的電阻為

小燈泡正常發光時的電阻為8.3。

(4)[7]電源電壓為6V，第1次實驗時燈泡兩端的電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓為

則此時變阻器連入電路中的電阻

所以①不合適，而②的額定電流只有0.2A，所以只有③符合要求。

(5)[8]小明將該小燈泡單獨與一個最大阻值為10Ω的滑動變阻器串聯后接入電壓為3V的電源兩端，當滑動變阻器的電阻最大時，電路電流最小，燈泡的功率最小；由表知，當電流I=0.2A時，燈的電壓U燈=1.0V，根據串聯電路電流的特點，通過滑動變阻器的電流大小等于0.2A，此時滑動變阻器的電壓U滑=2V；又根據串聯電路電壓的特點，燈和定值電阻的總電壓

剛好為電源電壓；所以，此時RL的功率

此時RL的功率0.2W。