Question

16．同学们在进行“测量小灯泡电阻的实验时”，实验室提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0～0.6A和0～3A）两种、“50Ω 1A和10Ω 1.5A”两种规格的滑动变阻器、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为12Ω）、开关各一个，导线若干．
①为了顺利完成实验，紫轩在实验中应选用规格为50Ω、1A的滑动变阻器，闭合开关前，滑片P应放在A或左端；
②紫轩同学在做实验时，分别记下了多组对应的电压表和电流表示数，并绘制了U--I图象如图乙所示，根据图象信息得知，当加在灯泡两端的电压为1.5V时，小灯泡的电阻是10Ω．
紫轩根据图象中的数据计算发现：小灯泡两端的电压不同时，灯丝的电阻不相等，你认为原因不同可能是灯丝的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 ①由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电流，由串联电路特点求出此时滑动变阻器接入电路的阻值，由欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此选择滑动变阻器规格．
②由图象确定1.5V时的电流值，根据R=$\frac{U}{I}$计算出电阻值；
根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点分析．

解答 解：
①灯泡正常发光时的电流约为I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{12Ω}$=0.21A，此时滑动变阻器两端电压U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
由I=$\frac{U}{R}$得，滑动变阻器接入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.21A}$=16.7Ω＞10Ω，因此应选规格为50Ω、1A的滑动变阻器．
由图知，滑动变阻器下面接了右边的B接线柱，所以闭合开关前，应将滑片移至最左端即A端，使其阻值最大；
②由乙图知，当U=1.5V时，I=0.15A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω；
根据U-I图象中数据计算发现：随着小灯泡两端电压的增大，灯丝的电阻增大，这是因为随灯泡电压与电流增大，灯泡实际功率增大，灯丝温度升高，从而灯丝电阻增大．
故答案为：①50Ω、1A；A或左；②10；灯丝的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题考查了实验器材的选择、连接实物电路图、求灯泡功率与电阻、分析影响灯丝电阻的因素，选择实验器材时要保证电路安全；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．