Question

小明同學把一個“12V 25W”的小燈泡與滑動變阻器連接后接在12V的電源上，閉合開關后開始研究通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓的關系，實驗數據如下表所示．

U/V	0	1	2	4	6	8	10	11
I/A	0	0.71	0.94	1.27	1.55	1.80	2.03	2.14

（1）分析表中數據，判斷一下通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓成正比嗎？其原因是什么？
（2）小明把兩個“12V 25W”串聯在一起，同樣接到這個12伏的電源上，如圖甲所示．求此時電路消耗的總功率是多大？
（3）下圖中乙、丙兩個電路均可用來測量燈泡的電流和電壓值，你認為小明實驗時采用的是乙、丙中哪一個電路？請簡述你的理由．

Answer 1

分析：（1）根據表中數據計算

U

I

可知燈泡電流與電壓間的關系；從溫度對電阻的影響分析原因．
（2）根據串聯電路的特點求出燈泡兩端的電壓，由上表求出燈泡電壓對應的電流，然后由P=UI求出功率．
（3）乙圖中滑動變阻器采用分壓接法，燈泡兩端的電壓可調節到零；丙圖中滑動變阻器是限流接法，燈泡電壓不可能調節到零，根據實驗數據判斷采用的是那各電路．

解答：解：（1）由表中數據知：R=

U

I

隨燈泡兩端電壓的增大而增大，通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓成不能正比，原因是：隨燈泡兩端電壓的變化，燈泡的實際功率發生變化，燈泡的溫度發生變化，從而導致燈泡電阻發生變化，即：電燈的電阻隨溫度的變化而變化．
（2）兩燈泡完全相同，把它們串聯接入電路中，它們兩端的電壓相等為電源電壓的一半，即U_燈=

U

2

=

12V

2

=6V，6所對應的電流I=1.55A，則電路總功率P=UI=12V×1.55A=18.6W．
（3）由表中數據知：在閉合開關時，燈泡兩端的電壓與流過燈泡的電流都為零，只有滑動變阻器的分壓接法能做到這一點，由電路圖知：乙圖采用的是滑動變阻器的分壓接法，因此小明采用的是乙圖．
答：（1）不成正比；電燈的電阻隨溫度的變化而變化；
（2）電路消耗的總功率是18.6W．
（3）選擇乙，因為只有乙，才能在閉合開關時將電壓電流調節為“0”．

點評：本題考查了歐姆定律、功率公式、電路的選擇，由一定難度，是一道難題．