Question

13．在“测定小灯泡电功率”实验中，如图1所示，电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5V，电阻大约10Ω左右，可供选用的滑动变阻器（规格分别为甲“10Ω2A”；乙“20Ω1A”）

（1）用笔画线代替导线，把电路连接完整，要求滑动变阻器往左滑动时，灯泡变亮．
（2）小明在连好电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，可能的原因是
B（填序号）
A、灯泡断路；  B、灯泡短路；    C、滑动变阻器短路；  D、滑动变阻器断路
（3）为了能够准确的测量出小灯泡的额定功率，小明所选的滑动变阻器的规格应当是乙（填“甲”或“乙”）．
（4）实验测得多组不同电压下，对应的电流，如图2，描出I-U图象，发现灯泡电流与电压不成正比，造成这一现象的原因是灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）滑动变阻器应该串联在电路中，且滑动变阻器往左滑动时，灯泡变亮，即电阻变小；
（2）电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联部分发生了短路．
（3）求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，然后选择滑动变阻器．
（4）灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大．

解答 解：（1）滑动变阻器应该串联在电路中，且滑动变阻器往左滑动时，灯泡变亮，即电阻变小，即滑片应该选择左下方的接线柱，且此时电路的电流是：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故电流表应该选择小量程，如下图所示：

（2）根据电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端电压，电流表测量电路电流．
A、如果小灯泡发生了断路，则电路为断路，电流表示数为零，电压表测量电源电压，不符合题意；
B、如果小灯泡发生短路，电流表有示数且较大，电压表示数为零，符合题意；
C、如果滑动变阻器短路，电路中电流将会很大，电流表、电压表都有示数，不符合题意；
D、滑动变阻器的滑片接触不良，即电路为断路，电流表、电压表都无示数，不符合题意．
故选B；
（3）由题灯泡正常发光电路中电流约为：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此时变阻器两端电压U_变=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，变阻器连入阻值R=$\frac{{U}_{变}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，故应选“20Ω1A”的滑动变阻器；
（4）由于电阻受温度的影响，所以通过灯泡的电流与电压不成正比，是因为灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大；
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）乙；（4）灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大；

点评 考查了测量小灯泡电功率实验中的一些问题，是 一道综合性的实验题，难度不大．