题目内容

小明在“测小灯泡功率”的实验中，所用的实验器材包括：电源，电键、电压表、电流表、若干导线、待测额定电压为1.5伏的小灯若干，滑动变阻器两个（甲：“20Ω 2A”，乙：“50Ω 2A”）．
（1）图（a）为小明同学设计的实验电路，其中有一根导线尚未连接，请以笔画线代替导线，补上后要求：在闭合电键S前，要使滑动变阻器滑片P在A端时接入电路的电阻最大．

（2）接着他按照正确电路进行实验，闭合电键S后发现小灯很亮，此时观察到的电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，过了一会儿小灯突然熄灭，无论怎样移动滑动变阻器的滑片小灯都不亮，电压表的示数始终为6伏，则电源电压为

伏，他所选用的滑动变阻器
是

（选填“甲”或“乙”）．
（3）小明经思考后，重新选择器材进行实验，当小灯正常发光时电流表的示数如图（b）所示，此时滑动变阻器接入电路的阻值为

欧，小灯的额定功率为

瓦．

分析：（1）在闭合电键S前，要使滑片P在A端时接入电路的电阻最大，滑动变阻器下面的接线柱应选B，连接好电路；
（2）闭合电键S后发现小灯很亮，过了一会儿小灯泡突然熄灭，灯丝断，电压表通过导线、开关、滑动变阻器接在电源上，显示电源电压为6伏；
他按照正确电路进行实验，闭合开关时，滑动变阻器电阻全连入，知道电源电压，电压表、电流表的示数，利用欧姆定律和串联电路的电压关系可求R；
（3）当小灯正常发光（额定电压为1.5伏）时，电流表的示数为0.18A，知道电源电压，利用欧姆定律和串联电路的电压关系，可求连入电阻R′，利用P=UI计算灯的额定功率．

解答：解：（1）要使滑片P在A端时接入电路的电阻最大，滑动变阻器下面的接线柱应选B，连接好电路如图所示；
（2）小灯泡突然熄灭，灯丝断，电压表通过导线、开关、滑动变阻器接在电源上，显示电源电压为6伏；

闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安，滑动变阻器电阻全连入，
I=

U- 2V

6V-2V

=0.2A，
∴R=20Ω，
由此可见选用的滑动变阻器是甲；
（3）当U=1.5V，小灯正常发光，I=0.18A，
I′=

U- 1.5V

R′

6V-1.5V

R′

=0.18A
∴R′=25Ω
灯的额定功率：
P=UI=1.5V×0.18A=0.27W．
故答案为：（1）补充实物连接如图所示；
（2）6，甲；
（3）25；0.27．

点评：本实验题涉及电流表的读数、滑动变阻器的使用、实物图的连接、电功率的计算和欧姆定律，虽综合性强，但都属于基础知识，难度适中．

练习册系列答案

．

（2）他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图．
（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到

（填写“C”或“D”）端．
（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表的示数为零，电压表的示数为6V，产生此故障的原因可能是下列情况中的

和

．（填写序号）
A．小灯泡短路 B．小灯泡的灯丝断了
C．小灯泡的灯座接触不良 D．电压表的正、负接线柱接反
（5）排除故障后，调节滑动变阻器测得右表所示的三组数据．则小灯泡的额定功率为

0.9

W．
（6）小明发现，由表中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝的电阻也不同．你认为造成这种结果的原因是

温度对灯泡电阻造成的影响

．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.30	0.36	0.38

小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图1所示电路，选用分别标有“1.5V　0.25A”、“2.5V　0.3A”和“3.8V 0.3A”字样的小灯泡L₁、L₂、L₃，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系．

（1）他将灯L₁接入电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路（如图1）连接完整．
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于

（选填“A”或“B”）端．
（3）若闭合开关后，发现灯泡很亮，且调节滑动变阻器时电压表、电流表的示数均无变化，以下三个选项中不可能是电路中存在的问题的是

（选填字母序号）．
A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器断路 C．滑动变阻器接成了上面两个接线柱
（4）排除故障后，闭合开关，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L₁的电流为0.2A，再测出L₁两端的电压，此时电压表示数如图2所示，为

W；换上灯L₂，闭合开关，调节滑动变阻器，使电路中电流为0.2A不变，再测出L₂两端的电压，算出L₂的电阻和功率；换上灯L₃，闭合开关，调节滑动变阻器，使电路中电流为0.2A不变；再测出L₃两端的电压，算出L₃的电阻和功率．并将以上实验数据记录在表中．

次数	灯泡	I/A	U/V	R/Ω	P/W
1	L₁	0.2
2	L₂		1.6	8	0.32
3	L₃		2.4	12	0.48

（5）请根据实验数据，在图3中作出小灯泡功率与电阻关系的图象．
（6）分析图象可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成

正比

关系．
（7）小明认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便．对此你可以如何改进？

将L₁、L₂、L₃串联在同一电路中

．

小明在进行“测定小灯泡的额定功率”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6V蓄电池、电流表（0-0.6A、0-3A）、电压表（0-3V、0-15V）、滑动变阻器（50Ω、1.5A）、额定电压为2.5V的小灯泡（正常发光时的电阻约为7Ω）、开关各一个、导线若干．

的量程．
（2）他连接的实物电路如图所示，请你在虚线框内画出该电路图．
（3）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到

端．

实验次数	1	2	3
电压U/V	2.0	2.5	2.8
电流I/A	0.30	0.36	0.38

（4）调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据，则小灯泡的额定功率为

0.9

W．
（5）小明发现，由表中数据计算可知：小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是

灯丝的电阻随温度的升高而增大

．

小明学会了测小灯泡的功率后，在老师的启发下，进一步思考：电流一定时，小灯泡功率跟电阻有什么关系呢？于是他利用如图所示电路，选用分别标有“1.5 V　0.25 A”、“2.5 V　0.3 A”和“3.8 V　0.3 A”字样的小灯泡L₁、L₂、L₃，测出它们在电流相同时的电阻和功率，来探究小灯泡功率与电阻的关系．

(1)他将灯L₁接入上图电路，请你用笔画线代替导线，帮他将实物电路连接完整．

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端．

(3)闭合开关后，他调节滑动变阻器的滑片P，使通过灯L₁的电流为0.2 A，再测出L₁两端的电压，此时电压表示数如图所示，为________V，然后计算出此时灯L₁的电阻是________Ω，实际功率是________W．

(4)换上灯L₂，闭合开关，此时电流表的示数将变________(选填“大”或“小”)，为保持电流为0.2 A不变，应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动；再测出L2两端的电压，算出L₂的电阻和功率．

换上灯L₃，做第三次实验，并将实验数据记录在下表．

(5)请根据实验数据，在下图中作出小灯泡功率与电阻关系的图像．

(6)分析图像可得结论：在电流一定时，小灯泡的实际功率与电阻成________关系．

(7)小波认为：为了控制实验条件，小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器，这样的操作不够简便．对此你可以如何改进？________．

A 0.30 0.36 0.38
（2）闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到（填写“C”或“D”）端．
（3）连好如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮．接下来，最合理的做法是．
（4）闭合开关后，小明发现灯泡不发光，电流表示数为零，电压表的指针偏转很大，立即断开开关．产生此故障的原因可能是下列情况中的和．（填写序号）
A．小灯泡短路　　　　　　　　　　　　　　　　B．小灯泡的灯丝断了
C．小电灯的灯座接触不良　　　　　　　　　　 D．电压表的正、负接线柱接反
E．滑动变阻器的滑片放在了最小阻值处
（5）排除故障后，调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据．则小电灯的额定功率为W．
（6）小明发现，由表中数据计算可知：小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等．你认为造成这种结果的原因是．
（7）下图中的电源电压U保持不变，小灯泡的额定电压为U₀，且U＞U₀，定值电阻的阻值为R．在不改变电路连接的情况下，能测出小灯泡额定功率的是__．

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