Question

【題目】在測定額定電壓為3.8V的小燈泡（電阻大約為10Ω）額定功率的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V且保持不變。

（1）用筆畫線代替導線將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小燈逐漸變亮，連線不得交叉）。

（___）

（2）在連接電路時，開關必須_____。若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三個滑動變阻器可供選擇，則應該選擇變阻器_____（填“A”、“B”或“C”）連入電路，才能保證實驗順利進行。

（3）在實驗中，若電壓表示數為2V，為了能測量小燈泡的額定功率，必須將滑片P向_____（選填“A”或“B”）端移動，當電壓表的示數為3.8V時小燈泡正常發光，此時電流表示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為_____W。

（4）小明根據測量小燈泡實際功率的多組實驗數據，作出了I﹣U圖象，如圖丙所示。結果發現圖象不是直線，這表明通過小燈泡的電流與其兩端的電壓_____（選填“成”或“不成”）正比，這是因為_____。

Answer 1

【答案】（1）； （2）斷開； B． （3）A； 1.52； （4）不成； 燈絲電阻隨溫度的升高而增大

【解析】

（1）先根據燈泡額定電壓確定電壓表量程，再根據滑動變阻器的滑片向左移動時，小燈變亮，確定滑動變阻器接入電路的部分是左半段電阻絲，把燈泡與滑動變阻器串聯接入電路，電壓表與燈泡并聯即可。

（2）為保護電路，連接電路時，開關要斷開；由串聯電路特點及歐姆定律計算燈泡正常發光時，滑動變阻器接入電路的阻值，然后根據該阻值選擇滑動變阻器。

（3）燈泡電壓小于額定電壓，為使燈泡正常發光，應移動滑動變阻器滑片使滑動變阻器接入電路的阻值減小，使燈泡電壓變大，根據滑動變阻器的接法判斷滑片的移動方向；當燈泡電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光；由電功率公式P=UI可以計算燈泡電功率。

（4）電流與電壓不成正比的真正原因是：燈泡的燈絲會隨溫度的變化而改變。

測量功率的實驗中，燈泡與滑動變阻器，電流表串聯接入電路，電壓表與燈泡并聯，根據燈泡的電壓和電阻知，電流約，所以電流表選擇小量程；

滑動變阻器的滑片向左移動時小燈逐漸變亮，所以滑動變阻器連接A接線柱，電路圖如圖所示。

根據保護電路的原則，在連接電路時，開關必須斷開；

燈泡正常發光時電路電流約為，可見燈泡電流大于滑動變阻器C的電流，不能用C，此時滑動變阻器兩端電壓為：

由得：滑動變阻器接入電路的阻值

，滑動變阻器應選B。

電壓表示數2V小于燈泡額定電壓3.8V，由電路圖可知，應向A移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大；

當電壓表示數等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發光，如圖乙，因為電流表使用的小量程，分度值為0.02A，讀數是0.4A，所以燈泡的額定功率為：

；

圖線彎曲說明小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比，即燈泡的電阻值是變化的，不是定值；

這是因為燈泡兩端電壓越大，燈的電流越大，燈泡的實際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，即燈絲電阻隨溫度升高而增大，所以圖線不是直線。