Question

在测定额定电压为3.8V的小灯泡（电阻大约为10Ω）额定功率的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中电源电压为6V且保持不变。

（1）请将实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮）。

（2）在连接电路时，开关必须     。若有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    （填“A”、“B”或“C”）连入电路，才能保证实验顺利进行。

（3）在实验中，若电压表示数为2V，则小灯泡的实际功率     额定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基础上，为了能测量小灯泡的额定功率，必须将滑片P向________（填“A”或“B”）端移动，当电压表的示数为     V时小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为     W。

（4）小明根据测量小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．结果发现图象不是直线，这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压     （填“成”或“不成”）正比，这是因为              。

Answer

（1）

（2）断开；B；

（3）小于；A，3.8V 1.52W；

（4）不成；灯丝电阻随温度升高而增大，灯泡两端电压越大，通过灯的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以图线不是直线。

【解析】

试题分析：（1）灯泡额定电压是3.8V电压表应选0～15V量程，滑动变阻器接左下接线柱，灯泡与滑动变阻器串联接入电路，电压表与灯泡并联，电路图如图所示：

（2）在连接电路时，开关必须断开；灯泡正常发光时电路电流I=U额/RL=3.8V/10Ω=0.38A，此时滑动变阻器两端电压U滑 =U-UL=6V-3.8V=2.2V，由I=U/R得：滑动变阻器接入电路的阻值R滑 =U滑/I=2.2V0.38A≈5.8Ω＞5Ω，滑动变阻器应选B；

（3）电压表示数2V小于灯泡额定电压3.8V，由电功率公式P=U2/R可知灯泡实际功率小于灯泡额定功率；

由电路图可知，应向A移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变小，灯泡两端的电压变大，当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时，灯泡正常发光，灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

（4）图线弯曲说明小灯泡的电流与其两端的电压不成正比，即灯泡的电阻值是变化的，不是定值，这是因为灯丝电阻随温度升高而增大，灯泡两端电压越大，通过灯的电流越大，灯泡的实际功率越大，灯丝温度越高，电阻越大，所以图线不是直线。

考点：电功率的测量