Question

【題目】為了探究小燈泡亮度與實際功率的關系，某校物理興趣小組設計了如圖甲所示的實驗電路，標有“2.5V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω，電源電壓6V，可供選用的滑動變阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。

（1）為了完成實驗，你認為應該選用的滑動變阻器是_____。（選填“R1”或“R2”）

（2）請用筆劃線代替導線將圖甲的實驗電路補充完整_________。（要求：滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮）

（3）電路正確連按后，閉合開關，他們發現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表指針明顯偏轉，你認為造成這一﹣現象的原因可能是_____。（選填字母）

A．電流表斷路 B．小燈泡短路 C．小燈泡燈絲斷了 D．滑動變阻器短路

（4）排除故障后，當滑動變阻器的滑片移到某一位置時，某同學從“0﹣15V”量程的刻度線看出指針停在10V處，若要測量小燈泡的額定功率，應將滑動變阻器的滑片向_____移（選填“左”或“右”）直到小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是_____W。

（5）根據收集到的實驗數據，同學們得出了燈泡亮度與實際功率的關系。在分析論證過程中，勤于思考的小明發現小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓與電流的比值不一樣，你認為其主要原因是_____。

Answer 1

【答案】 R2 C 右 0.65 燈的電阻隨溫度的升高而變大

【解析】（1）燈的額定電壓為2.5V，小燈泡電阻約為10Ω，由歐姆定律求燈的額定電流，當燈正常發光時，由串聯電路的規律和歐姆定律求變阻器連入電路中的電阻確定選用的滑動變阻器；

（2）根據滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮，確定變阻器的連接與燈串聯；

（3）逐一分析每個選項，找出符合題意的答案；

（4）根據電壓表大小量程之比為5：1讀數，燈在額定電壓下正常發光，比較電壓表示數與額定電壓的大小，根據串聯電路電壓的規律及分壓原理確定滑片移動的方向；根據電流表選用小量程確定分度值讀數，根據求燈的功率；

（5）燈的電阻隨溫度的升高而變大，由歐姆定律分析。

解答：燈的額定電壓為2.5V，小燈泡電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：，電源電壓6V，當燈正常發光時，由串聯電路的規律和歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：選用的滑動變阻器“20Ω 1A”的R2。

（2）滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮，即電流變大，電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中與燈串聯，如下所示：

（3）A．若電流表斷路，整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；

B．若小燈泡短路，則電壓表示數為0，電流表有示數，不符合題意；

C．若小燈泡燈絲斷了，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表與電源連通測電源電壓，電壓表指針明顯偏轉，符合題意；

D．若滑動變阻器短路，電流表有示數，電壓表有示數，不符合題意，

故選C；

（4）燈在額定電壓下正常發光，排除故障后，當滑動變阻器的滑片移到某一位置時，某同學從“0-15V”量程的刻度線看出指針停在10V處，則對應小量程的2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓；此時電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.26A，則小燈泡的額定功率是：；

（5）燈的實際功率越大，燈越亮，燈的溫度越高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻越大，由歐姆定律，燈兩端的電壓與電流的比值即為燈的電阻，故不一樣。

故答案為： (1). R2 (2). (3). C (4). 右 (5). 0.65 (6). 燈的電阻隨溫度的升高而變大