Question

为了测定额定电压为2.5V的小灯泡的功率，现提供如下器材：电压表（量程有“0～3V”和“0～15V”），电流表（量程有“0～0.6A”和“0～3A”），滑动变阻器（规格分别为“10Ω lA”、“20Ω 2A”、“50Ω 1.5A”），开关，学生电源和若干条导线．
小明连接完电路后闭合开关，把滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中，测得了如下表所示的六组数据．若灯泡电阻和电源电压在实验过程中不变，请你根据这些数据，解答下列问题：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压表示数	3.0	2.8	2.5	2.0	1.8	1.5
电流表示数I/A	0.10	0.12	0.15	0.20	0.22	0.25

（1）在导体电阻一定时，导体中的电流应随导体两端电压的增大而增大，可实验中电压表的示数越大，电流表的示数却越小，其原因可能是：______．
（2）该实验中所用电源电压是______ V，灯泡的电阻是______Ω．
（3）该灯泡的额定功率应当是______ W．
（4）从实验数据来看，小明所选的滑动变阻器的规格应当是______．

Answer

（1）伏安法测灯泡电阻的实验中，如果电压表并联在灯泡两端，滑动变阻器阻值减小时，总电阻减小，电流增大，灯泡电压增大，电流表示数和电压表示数都增大．如果电压表并联在滑动变阻器两端，滑动变阻器阻值减小时，总电阻减小，电流增大，灯泡电压增大，滑动变阻器电压减小，电流表示数增大，电压表示数减小．
（2）任取表格中两组电压表和电流表的示数，根据欧姆定律和串联电路的电压特点分别表示出电源的电压，联立方程即可求出电源的电压和灯泡的电阻．
（3）根据串联电路的电压特点求出灯泡正常工作时滑动变阻器两端的电压，由表格得出此时电路中的电流即为灯泡的额定电流，根据P=UI求出灯泡的额定功率．
（4）有表格中数据可知，当电压的示数即滑动变阻器两端的电压为3V时，通过的电流为0.1A，根据欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的电阻，即可判断其规格．
【解析】
（1）移动滑动变阻器滑片，电路电流增大，灯泡电压增大，电源电压不变，滑动变阻器电压减小，测量过程中电压表和电流表的示数变化相反，原因为电压表并联在滑动变阻器两端．
（2）当电压表的示数为U1=3V时，电路中的电流I1=0.1A，则电源的电压U=U1+I1RL=3V+0.1A×RL，
当电压表的示数为U2=2.8V时，电路中的电流I2=0.12A，则电源的电压U=U2+I2RL=2.8V+0.12A×RL，
联立等式可得：U=4V，RL=10Ω．
（3）灯泡正常工作时，滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL额=4V-2.5V=1.5V，
有表格可知，灯泡的额定电流IL额=0.25A，
灯泡的额定功率PL额=UL额IL额=2.5V×0.25A=0.625W．
（4）由表格数据可知，当滑动变阻器两端的电压为U1=3V时，电路中的电流I1=0.1A，
滑动变阻器接入电路的阻值R滑===30Ω＞10Ω，
故滑动变阻器的规格为50Ω 1.5A．
故答案为：（1）电压表并联在滑动变阻器两端了；（2）4；10；（3）0、625；（4）50Ω  1.5A．