Question

【題目】小紅做“測量小燈泡電功率”的實驗，實驗室有如下器材：電源(電壓恒為6 V)，小燈泡(額定電壓為2.5 V、燈絲電阻約為10 Ω)，電流表、電壓表、開關各一個；規格分別為“10 Ω　1 A”和“50 Ω　0.5 A”的滑動變阻器R1、R2各一個；導線若干。

(1)小紅設計了如圖甲所示的電路，她應選用規格為________(選填“R1”或“R2”)的滑動變阻器，該實驗中滑動變阻器的主要作用是________________________。

(2)正確連接電路后，閉合開關，若小燈泡不亮，電流表有示數，電壓表無示數，原因是__________；若小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是______________。

(3)排除故障后，移動滑動變阻器滑片到不同位置，得到小燈泡的U－I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為________W。

(4)由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是______________。

Answer 1

【答案】R2　 改變燈泡兩端的電壓小燈泡短路(或電壓表短路)　 小燈泡斷路0.625燈絲溫度

【解析】

(1)燈的額定電壓為2.5V,所以,變阻器要分去6V2.5V＝3.5V的電壓,根據分壓原理,,滑動變阻器的阻值至少為R滑＝×RL＝×10Ω＝14Ω.根據歐姆定律知,燈正常發光的時的電流約為0.25A,故應選用R2“50Ω0.5A”的滑動變阻器；因測量小燈泡在不同電壓的電功率，所以，本實驗中滑動變阻器的主要作用是改變燈兩端的電壓；(2)正確連接電路后，閉合開關，電流表有示數，說明電路為通路；小燈泡不亮，電壓表無示數，說明小燈泡短路或電壓表短路；若小燈泡不亮，電流表無示數，說明電路斷路或電路中的總電阻太大；電壓表有示數，說明與電壓表與電源是連通的，所以，若小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是小燈泡斷路；(3)由圖乙知,當燈電壓為2.5V時對應的電流為0.25A,小燈泡的額定功率P額＝U額I＝2.5V×0.25A＝0.625A；(4)因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值，所以，由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是燈絲溫度.