Question

10．在“测定小灯泡的电阻”实验中，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R₁和R₂的最大阻值分别为10Ω、50Ω，实验电路如图所示．
（1）应该选用的滑动变阻器是R₂（选填“R₁”或“R₂”）；
你的理由：如果选用R₁，小灯泡两端电压无法达到2.5V．
（2）电路正确连接后．闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是D（填序号）；
A、更换小灯泡
B、检查电路是否断路
C、断开开关S，拆掉导线重新连接电路
D、移动滑动变阻器滑片，继续观察
（3）以下是实验小组在实验中获得的数据：

实验次数	1	2	3	4	5	6
U/V	1.20	1.40	1.60	2.00	2.50	3.00
I/A	0.12	0.14	0.15	0.18	0.20	0.21

根据表中的数据可知，该小灯泡正常发光时的电阻为12.5Ω．

Answer 1

分析 （1）知道灯泡额定电压和电阻，求出灯泡电流．滑动变阻器与灯泡串联．根据测量电路电压特点，求出灯泡正常工作时，滑动变阻器的电压，求出滑动变阻器的电阻．
（2）灯泡不亮，电流表有示数，灯泡可能短路或电流太小．如果再移动滑动变阻器滑片，灯泡还不发光，电流也不变时，灯泡短路；如果移动滑片，灯泡变亮，电流表示数变大，说明电流太小．所以接下来移动滑片，使总电阻减小，确定灯泡不亮的原因．
（3）根据表中的数据找出灯泡额定电流，根据公式R=$\frac{U}{I}$求出小灯泡正常发光时的电阻

解答 解：（1）灯泡正常工作时，灯泡的电流约为：I_L=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，滑动变阻器电压为：U_R=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
此时滑动变阻器电阻为：R=$\frac{{U}_{R}}{{I}_{L}}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，所以应选择滑动变阻器R₂，如果选用R1，小灯泡两端电压无法达到2.5V．
（2）电流表有示数，灯泡不亮，首先通过左移滑片，减小电路电阻，增大电路电流，来判断灯泡短路还是电路电流太小造成的灯泡不亮，故选D．
（3）据表可知，灯泡额定电流I=0.20A，则该小灯泡正常发光时的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
故答案为：（1）R₂；如果选用R₁，小灯泡两端电压无法达到2.5V；（2）D；（3）12.5．

点评 伏安法测灯泡电阻或功率的实验中，既考查电压表、电流表量程的确定方法以及滑动变阻器规格的选择，同时还考查欧姆定律、电功率计算公式的应用，注意灯泡只有在额定电压下才可以正常发光．