Question

【題目】在“測量小燈泡電功率”的實驗中，小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω，有兩個規格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑動變阻器，電源電壓為6V。

（1）本實驗中應選擇規格為“_____________”的滑動變阻器；如圖已有部分電路連好，請用筆畫線代替導線將電路連接完整____________。

（2）某同學閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發現燈泡的亮度很暗且不變，可能的原因是____________________________________________。

（3）排除故障后，移動滑動變阻器的滑片，進行了多次測量，其中小燈泡正常發光時電流表示數如圖所示為_______A，小燈泡的額定功率為______W。

（4）分析小明在表中記錄的實驗數據可知，小燈泡的發光亮度是由燈泡的_________決定的。燈絲的電阻隨兩端電壓的增加而__________（填“增大”或“減小”），燈絲電阻發生變化的本質是電阻隨_________________而增大。

（5）完成實驗后，該組同學又找來了幾個不同阻值的電阻代替小燈泡繼續“探究電壓不變時，電流與電阻的關系”，得到的實驗數據如表。該組同學做完第2次實驗后，用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片P向________端移動（選填“A”或“B”），使電壓表的示數為______V，完成第三次實驗．可以得到的結論是：__________。

Answer 1

【答案】 50Ω，2A 滑動變阻器接下面兩個接線柱 0.24 0.6 實際功率 增大 溫度升高 B 3 電壓一定時，電流與電阻成反比

【解析】(1)因串聯電路中各處的電流相所以，燈泡正常發光時，電路中的電流：I＝ ＝0.25A，因串聯電路中電源電壓等于各部分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓：U滑＝UUL＝6V2.5V＝3.5V，此時滑動變阻器接入電路的阻值為：R滑＝＝14Ω，大于滑動變阻器“10Ω1A”的最大阻值，因此應選規格為“50Ω2A”的滑動變阻器；②燈泡的額定電壓是2.5V，電壓表應選03V量程，且與燈泡并聯；燈泡正常發光時的電流約為0.25A，則電流表應選00.6A量程，滑動變阻器串聯接入電路，電壓表并聯在燈泡兩端，電路圖如圖所示；

(2)閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，發現燈泡的亮度很暗且不變，可能的原因是：將滑動變阻器下面的兩個接線柱同時接入了電路；(3)由圖乙知，電流表的量程應為00.6A，分度值為0.02A，所以其示數為0.24A.根據公式P＝UI＝2.5V×0.24A＝0.6W.(4)根據表中數據可知，燈泡的實際功率越大，燈泡越亮，因此小燈泡的發光亮度是由燈泡的實際功率決定的；由表中實驗數據可知，隨燈絲兩端電壓增大，燈絲的實際功率變大，則燈絲的溫度升高，并且電壓與電流的比值增大，即燈絲電阻增大，由此可知，燈絲電阻隨燈絲溫度的升高而增大；(5)由表中實驗數據知，電阻兩端的電壓為5Ω×0.6A＝3V保持不變；為保證電阻兩端的電壓保持不變，用15Ω的電阻替換10Ω的電阻，閉合開關后，應將滑動變阻器的滑片P向B端移動，使電壓表的示數為3V，完成第三次實驗，通過實驗可以得到：電壓一定時，電流與電阻成反比。