题目内容

2．如图所示，初三某班同学到实验室做“测量小灯泡功率”的分组实验，被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A、0～3A）、电压表（0～3V、0～15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R1（5Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）．同学们设计的电路如图甲所示：

（1）根据图甲电路图，将乙图未连接完的实物元件连接完整（要求：滑片向右移动时，电流增大，连线不能交叉 ）．
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图丙所示，则接下来的操作是调节电流表的调零螺母，使指针指在“0”刻度；
（3）为了测量灯泡的额定功率，最合适的滑动变阻器应选用R2（选填R1、R2、R3）；
（4）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丁所示，则此时通过小灯泡的电流是0.22A，灯泡两端的电压是1.8V，灯泡的实际功率是0.396W．
（5）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图戊），根据图象提供的信息，通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象为非直线关系的原因．

分析 （1）由欧姆定律求出灯正常发光时的电流大小确定电流表量程，根据要求滑片向右移动时，电流增大确定变阻器的连接；
（2）电流表使用前要调零；
（3）根据串联电路电压的规律求出灯正常发光时变阻器分得的电压，由欧姆定律求出变阻器连入电路中的电阻大小，确定变阻器规格；
（4）由图中电表小量程读数，根据P=UI求灯的额定功率；
（5）灯丝的电阻随温度的变化而变化．

解答 解：（1）被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，
灯正常工作时的电流大小I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
电流表选用小量程与灯串联，因要求滑片向右移动时，电流增大，即电阻变小，
故滑片右边电阻丝连入电路中，如下所示：

（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图丙所示，即指针没有在零刻度线处，则接下来的操作是：调节电流表的调零螺母，使指针指在“0”刻度；
（3）被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，电源（电压为6V），
故变阻器分得的电压为U滑=6V-2.5V=3.5V，
则变阻器连入电路中的电阻大小R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω＞5Ω，
考虑到使用的方便，故选R2（50Ω 0.5A）；
（4）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丁所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.22A；
电压表选用小量程，分度值为0.1V，灯泡两端的电压是1.8V，灯泡的实际功率是0.396W；
（5）因灯的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，R=$\frac{U}{I}$，故通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象为非直线关系．
故答案为：（1）如上所示；（2）调节电流表的调零螺母，使指针指在“0”刻度；（3）R2；
（4）0.22；   1.8； 0.396；
（5）灯丝电阻随温度的变化而变化．

点评 本题测量小灯泡功率，考查电路的连接、电流表使用、器材的选择、操作过程及影响电阻大小的因素．为中考的热点问题，要掌握．

练习册系列答案
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