Question

【題目】“測小燈泡額定電功率”的實驗中，提供的器材有：電壓恒為4.5V的電源，額定電壓為2.5V的待測小燈泡，電阻約為l0Ω，電流表（0～0.6A，0～3A），電壓表（0～3V，0～15V），開關和導線若干。還有標有“10Ω 2A”的滑動變阻器A和標有“5Ω 1A”的滑動變阻器B。

（1）若小明設計電路如圖甲所示，請選擇合適的量程，并用筆畫線代替導線將圖甲的實驗電路圖連接完整__________-；

（2）本實驗選擇的滑動變阻器是_____（選填“A”或“B”）；

（3）當滑動變阻器的滑片P移到某一位置時，觀察到電壓表示數如圖乙所示，根據所選正確量程，其示數為_____V；

（4）為了測量小燈泡額定功率，此時應該將變阻滑的滑片P向_____（選填“A”或“B”）移動。當電壓達到小燈泡額定電壓時，小燈泡正常發光，電流表的示數如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為_____W。

（5）小明綜合分析實驗數據發現，燈泡越亮時燈絲的電阻越大，說明燈絲的電阻_____。

Answer 1

【答案】 A 2 B 0.5 隨溫度的升高而增大

【解析】

（1）電流表、燈泡、滑動變阻器、開關串聯接入電路；根據燈泡的額定電流選擇電流表的量程，然后與小燈泡的左側相連；根據小燈泡的額定電壓選擇電壓表量程；

（2）燈泡正常發光時的電壓和額定電壓相等，根據歐姆定律求出此時電路中的電流，根據串聯電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓，利用歐姆定律求出滑動變阻器接入電路中的阻值即可選擇器滑動變阻器的規格；

（3）根據電壓表的量程和分度值讀出電壓表的示數；

（4）電壓表的示數小于燈泡的額定電壓，要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小；看清電流表的量程和分度值，讀出電流表示數，利用P=UI求出其電功率；

（5）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。

（1）燈泡的額定電壓為2.5V，則電壓表的量程為0～3V，且與燈泡并聯；

小燈泡的額定電流約為：，則電流表的量程為0～0.6A，且與燈泡串聯；如下圖所示：

（2）燈泡正常發光時的電壓等于額定電壓UL=2.5V，

根據歐姆定律可知此時電路電流約為：，

滑動變阻器兩端電壓U滑=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V，

此時滑動變阻器接入電路的阻值，

所以本實驗中應該選擇規格為“10Ω 2A”的A滑動變阻器；

（3）電壓表使用0～3V量程，分度值為0.1V，故電壓為2V；

（4）要使燈泡正常工作，燈泡兩端電壓從2V增大到2.5V，電路電流要增大，總電阻要減小，滑動變阻器的電阻要減小，滑片向B端移動，使電壓表的示數為2.5V為止；

電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，此時示數為0.2A，小燈泡正常發光，U=2.5V，則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；

（5）燈泡電阻隨燈泡電壓的升高而增大；原因是：隨燈泡電壓的升高，燈泡實際功率增大，燈泡溫度升高，電阻變大，說明燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。