题目内容
18．一个额定电压是2.5V的小灯泡，其正常工作时电阻约10Ω．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为A：“5Ω 1A”，B：“20Ω 0.5A”，C：“1kΩ 1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为6V）．
（1）小明设计了如图甲所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为B（选填A/B/C）的滑动变阻器．
（2）小明正确选择了滑动变阻器，按图甲的电路图连接好电路，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于2.5V．具体原因是滑动变阻器选用了A、B两个接线柱．
（3）小明排除故障后，继续实验．当电压表的示数为2.5V时．电流表的示数（如图丙所示），小灯泡的额定功率是0.75W．
（4）小明根据测量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．结果发现图线不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成（填“成”或“不成”）正比，这是因为灯丝电阻随温度变化而变化．
分析 （1）小灯泡额定电压为2.5V，流过灯泡的电流约为0.3A，则滑动变阻器的分压为3.5V，滑动变阻器的阻值约为灯泡阻值的两倍，为保证电路安全，又方便操作，可选滑动变阻器B．
（2）电流表有示数说明电路闭合，未断路；灯泡发光但较暗，移动滑片位置电压表示数不为零且不变，说明滑动变阻器连接错误，选用了A、B接线柱．
（3）由电流表读出电流表示数I，由公式P=UI可求出灯泡的功率．
（4）图象不是直线，说明电压与电流不成正比；这是因为灯丝电阻与温度有关．
解答 解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，正常发光时电流约为0.3A．滑动变阻器A阻值太小，不能保证电路安全；滑动变阻器C阻值太大，不方便操作；为保证电路安全，又方便实验操作，应选滑动变阻器B．
（2）闭合开关电流表有示数，说明电路是闭合的，未断路；灯泡发光但较暗，移动滑片位置电压表示数不为零但不变，说明滑动变阻器连接错误，成了定值电阻，即选用了A、B两接线柱．
（3）小灯泡的额定电压U=2.5V，由图知电流表量程为0.6A，最小分度值是0.02A，由表盘可知电流表示数I=0.30A，则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
（4）小灯泡的I-U图象不是直线，这表明灯泡的电流与电压不成正比，这是因为：灯丝电阻随温度变化而变化．
故答案为：（1）B；（2）滑动变阻器选用了A、B两个接线柱；（3）0.75； （4）不成；灯丝电阻随温度变化而变化．
点评 本题考查了实验器材的选择、电路故障分析、求灯泡功率、影响灯泡电阻的因素等问题，连接实物电路图时，要注意电表量程的选择，注意电表正负接线柱不要接反．
练习册系列答案
相关题目
6．关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（ ）
| A． | 人体只有直接接触火线才会触电 | |
| B． | 用电器着火时，应迅速向用电器泼水 | |
| C． | 使用电冰箱时，外壳必须接地 | |
| D． | 为了方便，可抓着导线拉出插座上的插头 |
6．小明利用额定电压为2.5V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验，已知电源电压为4V．
（1）实验前，发现电流表指针如图甲所示，需要的操作是将指针调零．
（2）图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整．
（3）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．记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察电压表，直至其示数为2.5．
（4）他完成实验后，在帮助其它实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障．请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因．
（5）他在参与某实验小组进行评估时，发现该实验小组的实验记录分析表如下：
他认为该小组的数据处理过程有错误，他们的错误是：不能把灯泡不同电压下实际功率的平均值作为灯泡额定功率．
（1）实验前，发现电流表指针如图甲所示，需要的操作是将指针调零．
（2）图乙是他画出的实验电路图，请你根据电路图用笔画线代替导线，帮他将如图丙所示的实物电路连接完整．
（3）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．记录好数据后，为了测量小灯泡的额定功率，在移动滑动变阻器的滑片时，眼睛要注意观察电压表，直至其示数为2.5．
（4）他完成实验后，在帮助其它实验小组的过程中，发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障．请你根据故障现象和检测结果，在下表的空格内写出发生故障的原因．
| 故障现象 | 检测结果 | 发生故障的原因 |
| 灯泡不亮，电压表示数较大，电流表几乎无示数． | 取下灯泡，电压表和电流表的示数均不变． |
| 实验序号 | 小灯泡两端的电压U/V | 通过灯的电流表I/A | 小灯泡的电功率P/W | 额定功率P额/W |
| 1 | 2.0 | 0.24 | 0.48 | P额= $\frac{（0.48+0.70+0.96）}{3}$W=0.71W |
| 2 | 2.5 | 0.28 | 0.70 | |
| 3 | 3.0 | 0.32 | 0.96 |
3．在测3.8V小灯泡（电阻大约为10Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图1所示的电路，其中电源电压为6V．
（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）．
（2）若在连接电路时，有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器B（A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）下表为某小组的实验记录：
老师认为该小组数据处理过程有误，你的评价是老师的说法正确，当灯泡两端电压等于额定电压，实际功率等于额定功率，实际电压不同，实际功率不同，不能通过求平均值计算额定功率；
（4）若没有电流表，小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率．她选择了满足实验要求的实验器材，并按照图2所示的电路图连接好实物．以下是她设计的实验方案，请将它补充完整：
①只闭合开关S1，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.8V；
②下一步操作是：保持滑片不动，只闭合开关S2，当电压表示数为3.8V时，读出电阻箱连入电路的阻值R0；
③利用上述测量出的物理量及已知量，写出小灯泡额定功率的表达式是：P=$\frac{（3.8V）^{2}}{{R}_{0}}$．
（5）小刚还想测量一只额定电压为2.5V，电阻约为10Ω小灯泡的额定功率，为此他将图2中的“3.8V”的小灯泡换成“2.5V”的小灯泡继续实验，小明认为他不能测出该小灯泡的额定功率，理由是滑动变阻器最大阻值太小，不能调到额定电压2.5V．
（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮）．
（2）若在连接电路时，有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三个滑动变阻器可供选择，则应该选择变阻器B（A/B/C）连入电路，才能保证实验顺利进行．
（3）下表为某小组的实验记录：
| 实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 实际功率/W | 额定功率/W |
| 1 | 3.0 | 0.36 | 1.08 | P额=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50 |
| 2 | 3.8 | 0.40 | 1.52 | |
| 3 | 4.5 | 0.42 | 1.89 |
（4）若没有电流表，小莉想利用一个电压表和一个电阻箱测量小灯泡的额定功率．她选择了满足实验要求的实验器材，并按照图2所示的电路图连接好实物．以下是她设计的实验方案，请将它补充完整：
①只闭合开关S1，移动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.8V；
②下一步操作是：保持滑片不动，只闭合开关S2，当电压表示数为3.8V时，读出电阻箱连入电路的阻值R0；
③利用上述测量出的物理量及已知量，写出小灯泡额定功率的表达式是：P=$\frac{（3.8V）^{2}}{{R}_{0}}$．
（5）小刚还想测量一只额定电压为2.5V，电阻约为10Ω小灯泡的额定功率，为此他将图2中的“3.8V”的小灯泡换成“2.5V”的小灯泡继续实验，小明认为他不能测出该小灯泡的额定功率，理由是滑动变阻器最大阻值太小，不能调到额定电压2.5V．
7．设计实验
（1）请你设计一个验证性小实验，证明“异种电荷相互吸引”．
（2）小雨要探究“电阻大小与导体横截面积的关系”，请你完成实验设计方案：
（1）请你设计一个验证性小实验，证明“异种电荷相互吸引”．
（2）小雨要探究“电阻大小与导体横截面积的关系”，请你完成实验设计方案：
器材 | 电源、导线、开关、一个定值电阻、3根长为20cm的横截面积为0.5mm2的镍铬合金丝、电流表 | 实验步骤 | |
数据记录表格 |