Question

【題目】小紅做“測定小燈泡的額定功率”實驗，其設計的實驗電路如圖甲，其中電源電壓恒為6V，所用小燈泡的額定電壓為2.5V電阻約為10Ω，所用滑動變阻器的規格為“20Ω 1A”。

（1）請用筆畫線代替導線，將圖甲中的實物電路補充完整_______；

（2）小紅按規范要求連接好電路，閉合開關后發現電流表和電壓表的示數很小，燈泡不發光原因是_______；

（3）解決上述問題后小紅閉合開關，移動滑動變阻器的滑片到某一位置時，電壓表的示數如圖乙為_______V；小紅想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中的滑片向_______（選填“左”或“右”）端移動；

（4）小紅移動滑片，記下多組對應的電壓表和電流表的讀數，繪制成如圖丙的I﹣U圖象，根據圖象信息計算出小燈泡正常發光時的電阻為_______Ω，小燈泡的額定功率為_______W；

（5）在多次測量中小紅還發現：當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數之比在增大，造成這一現象的原因是燈泡的電阻隨_______的變化而變化。

Answer 1

【答案】 變阻器連入的電阻最大，導致電路的電流很小，燈的實際功率過小 2 右 12.5 0.5 溫度

【解析】

(1)[1]燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯，如下圖所示：

(2)[2]小華按規范要求重新連接好電路，閉合開關后，發現電流表和電壓表的示數很小，則電路為通路，燈泡不發光，原因是變阻器連入的電阻最大，導致電路的電流很小，燈的實際功率過小；

(3)[3]小紅同學閉合開關，移動滑片P到某一位置時，電壓表的示數如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2V；

[4]燈在額定電壓下正常發光，示數為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，由分壓原理可知，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片應向右移動，直到電壓表示數為額定電壓2.5V；

(4)[5]根據繪制成的I﹣U圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，由歐姆定律可得，小燈泡正常發光時的電阻為：

R＝＝＝12.5Ω；

[6]小燈泡的額定功率：

P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；

(5)[7]由歐姆定律可知，電壓表與電流表的示數之比即為燈的電阻，當電壓表的示數增大時，通過燈的電流變大，根據P＝UI可知，燈的功率變大，燈絲的溫度升高，燈的電阻變大，故電壓表與電流表的示數之比在增大，造成這一現象的原因是燈的電阻隨溫度的升高而變大。