题目内容
【题目】（8分）小明设计如图A所示电路测定小灯泡的功率．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A0～3A）、电压表（0～3V0～15V）、开关各一个、导线若干、滑动变阻器三只：R1（20Ω0.5A）、R2（50Ω0.5A）、R3（500Ω1A）．
（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图B所示，则接下来的操作是___________．
（2）请你在图A中补上两根导线，将电路连接完整．
（3）正确连接电路后闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图C），则小灯泡的额定功率为___________W．在多次测量中，小明还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比___________．（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（4）小明发现用久了的灯泡在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生___________（选填物态变化名称）而变细，消耗的实际功率变小的缘故．
（5）灯泡的功率测量完毕，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡，探究电流跟电阻的关系，得出五组数据，描点作图得到如图D所示的电流I随电阻R变化的图像，则小明应选用滑动变阻器___________（选填“R1”、“R2”或“R3”）．在第三次实验中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比为___________．
【答案】（1）对电流表校零（2）见解析（3）0.625变大（4）升华（5）R25：7
【解析】
试题分析：（1）由图B知，电流表的指针不指在零刻度线，故接下来的操作是对电流表校零。
（2）电路如右图所示：
（3）由图C知，当灯泡两端的电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，所以灯泡的额定功率：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。因为灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大，所以当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。
（4）用久了的灯泡在额定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时钨丝由固态直接变为气态，发生升华而变细，消耗的实际功率变小的缘故。
（5）由图像知，不同阻值的电阻两端的电压等于0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=…=2.5V，假设选择25Ω的定值电阻与滑动变阻器串联，由
知，要保持定值电阻两端的电压为2.5V不变，滑动变阻器接入电路的电阻为35Ω，所以滑动变阻器选择
（50Ω0.5A）。
第三次实验中，选用R=15Ω的电阻与滑动变阻器串联，其两端的电压U=2.5V，则电路中的电流：
，滑动变阻器接入电路中的电阻两端的电压为
，所以由P=UI知，在第三次实验中定值电阻和滑动变阻器消耗的电功率之比：
。
