Question

【题目】在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。

（1）用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯逐渐变亮，连线不得交叉）。

（___）

（2）在连接电路时，开关必须_____。若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器_____（填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行。

（3）在实验中，若电压表示数为2V，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向_____（选填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为3.8V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为_____W。

（4）小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据，作出了I﹣U图象，如图丙所示。结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压_____（选填“成”或“不成”）正比，这是因为_____。

Answer 1

【答案】（1）； （2）断开； B． （3）A； 1.52； （4）不成； 灯丝电阻随温度的升高而增大

【解析】

（1）先根据灯泡额定电压确定电压表量程，再根据滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯变亮，确定滑动变阻器接入电路的部分是左半段电阻丝，把灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表与灯泡并联即可。

（2）为保护电路，连接电路时，开关要断开；由串联电路特点及欧姆定律计算灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值，然后根据该阻值选择滑动变阻器。

（3）灯泡电压小于额定电压，为使灯泡正常发光，应移动滑动变阻器滑片使滑动变阻器接入电路的阻值减小，使灯泡电压变大，根据滑动变阻器的接法判断滑片的移动方向；当灯泡电压等于额定电压时，灯泡正常发光；由电功率公式P=UI可以计算灯泡电功率。

（4）电流与电压不成正比的真正原因是：灯泡的灯丝会随温度的变化而改变。

测量功率的实验中，灯泡与滑动变阻器，电流表串联接入电路，电压表与灯泡并联，根据灯泡的电压和电阻知，电流约，所以电流表选择小量程；

滑动变阻器的滑片向左移动时小灯逐渐变亮，所以滑动变阻器连接A接线柱，电路图如图所示。

根据保护电路的原则，在连接电路时，开关必须断开；

灯泡正常发光时电路电流约为，可见灯泡电流大于滑动变阻器C的电流，不能用C，此时滑动变阻器两端电压为：

由得：滑动变阻器接入电路的阻值

，滑动变阻器应选B。

电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V，由电路图可知，应向A移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压变大；

当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光，如图乙，因为电流表使用的小量程，分度值为0.02A，读数是0.4A，所以灯泡的额定功率为：

；

图线弯曲说明小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻值是变化的，不是定值；

这是因为灯泡两端电压越大，灯的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，即灯丝电阻随温度升高而增大，所以图线不是直线。