Question

【题目】在探究小灯泡亮度与实际功率的关系，小兰所在兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有2.5V字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有R1“10Ω 1A”和R2“20Ω 1A“。

（1）请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）。

（_______）

（2）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是_____（选填“R1”或“R2“）。

（3）小兰正确连接电路后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你以认为造成这一现象的原因可能是_____：（选填字母）

A电流表断路 B小灯泡短路 C小灯泡灯丝断了 D滑动变阻器短路

（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，某同学从0﹣15V量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应如何操作_____，直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_____W。

（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是_____。

Answer 1

【答案】 R2 C 滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压 0.65 灯的电阻随温度的升高而变大

【解析】

（1）要求滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：

（2）标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，其额定电流：I＝＝＝0.25A，电源电压6V，灯正常发光，根据串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故选用的滑动变阻器R2；

（3）A．若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；

B．若小灯泡短路，则电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；

C．若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，符合题意；

D．若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意。

（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡的额定功率是：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；

（5）灯的实际功率越大，灯越亮，灯的温度越高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻越大，由欧姆定律，灯两端的电压与电流的比值即为灯的电阻，故不一样。