Question

14．小刚同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏，猜想、白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关．于是找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡，按图乙所示电路图进行探究．电源电压恒为6V，小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω．

（1）请用笔画线代替导线，把图甲的电路按图乙的电路图连接完整，使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮；
（2）调节滑片使灯泡逐渐变亮，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中绘制U-I图象．当电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，灯的额定电流为0.26A，灯的额定功率为0.65W．
（3）小雷用一个定值电阻更换小灯泡，进行正确操作．调节滑片，记录电流表和电压表的一系列示数，在图丁中再次绘制U-I图象．由图可知：定值电阻的阻值为10Ω；
（4）根据图丁中a，b图线初步判断，小灯泡的电阻与灯丝的温度有关．

Answer 1

分析 （1）在连接电路过程中，开关要断开，滑动变阻器采用“一上一下”的接法，电压表、电流表注意电流方向和合适的量程；
（2）读取电流表示数时，首先要明确电流表选择的量程和对应的分度值，读数时视线与指针所对刻线相垂直；
已知灯泡额定电压和额定电流，利用公式P=UI得到额定功率；
（3）由图象中找出关于定值电阻的一组电压和对应的电流，就能得到其阻值；
（4）灯泡电阻与温度有关，一般说，温度升高电阻增大．

解答 解：（1）由图知，需要将电压表和滑动变阻器接入电路．已知灯泡额定电压为2.5V，所以电压表选择0～3V量程，用导线将“3”和灯泡左侧接线柱连接；要使滑动变阻器滑片右移灯泡变亮，说明电路电阻减小，滑动变阻器要连接右下角的接线柱，用导线将右下角的接线柱与电源负极相连．电路连接如下：

（2）由图知，电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值为0.02A，电流表的示数为0.26A；
灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（3）由图知，当定值电阻两端电压为1V时，对应的电流为0.1A，所以阻值为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（4）图线a是一条直线，说明电流与电压成正比，电压与电流比值一定，也就是定值电阻阻值一定；而灯泡电流与电压图线是曲线b，并且电流增大的程度小于电压，说明其电阻是变化的，并且随电压的增大而增大，原因是电压越高灯泡越亮，电阻越大．
故答案为：（1）实物连接如上；（2）0.26；0.65；（3）10；（4）温度．

点评 此题以测量小灯泡的额定功率的实验过程为基础，分别考查了实物图的理解、滑动变阻器的使用、电流表的读数、额定功率的计算以及电阻与温度的关系，综合性较强，有代表性．