题目内容
【题目】如图甲所示，是小浩同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路图，已知电源电压为
，小灯泡正常发光时的电压为
，有三种规格的滑动变阻器，分别是：①“
”、②“
”、③“
”。
(1)连接电路时开关应_____；正确连接电路后，且操作正确，闭合开关
后，小灯泡不发光，那么接下来恰当的实验操作应该是_____（选填序号）；
A.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况
B.检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡
C.检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡
(2)小浩同学在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了
，小灯泡电阻变化
，则_____（选填“大于”“等于”或“小于”）；
(3)实验结束后，得到了如表的数据，小浩将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻，这种数据处理方式是_____（选填“合理”或“不合理”）的，理由是_____；最终可知小灯泡正常发光时的电阻为_____
（除不尽的保留一位小数）；
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压/ | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/ | 0.12 | 0.2 | 0.24 | 0.28 | 0.3 | 0.31 |
(4)由表中的数据可知选择的滑动变阻器为_____（选填“①”“②”或“③”）；
(5)实验结束后，小浩进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图乙，如果将该小灯泡单独与一个最大阻值为
的滑动变阻器串联后接入电压为
的电源两端，如图丙所示，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡
消耗电功率的最小值是_____
【答案】断开 A 大于 不合理 灯泡的电阻随温度的变化而变化 8.3 ③ 0.2
【解析】
(1)[1]为了保护电路，连接电路时，断开开关。
[2]实验中，正确连接电路，且操作正确隐含的一个条件是：变阻器连入电路中的阻最大，闭合开关S后，由于电路中电流较小，小灯泡的实际功率远小于额定功率，所以，不发光；所以接下来合适的实验操作应该是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况，故选A。
(2)[3]滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即
。
(3)[4][5]灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故取平均值没有意义，是不合理的。
[6]由表知，灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，小灯泡的电阻为
小灯泡正常发光时的电阻为8.3
。
(4)[7]电源电压为6V，第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为
则此时变阻器连入电路中的电阻
所以①不合适，而②的额定电流只有0.2A，所以只有③符合要求。
(5)[8]小明将该小灯泡单独与一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联后接入电压为3V的电源两端，当滑动变阻器的电阻最大时，电路电流最小，灯泡的功率最小；由表知，当电流I=0.2A时，灯的电压U灯=1.0V，根据串联电路电流的特点，通过滑动变阻器的电流大小等于0.2A，此时滑动变阻器的电压U滑=2V；又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压
刚好为电源电压；所以，此时RL的功率
此时RL的功率0.2W。
