Question

如图1是小明“测量小灯泡电功率”的电路，灯泡的额定电压为2.5V（电阻约10Ω）、电源电压恒为6V。

（1）为保证实验顺利进行，应选择下列哪个滑动变阻器接入电路中_____；

A.10Ω 2A       B.20Ω 1A

（2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，发现电压表示数为2.7V，要使灯泡正常发光，下一步操作应该是：将滑片P向_____（填“左”或“右”）端移动；

（3）实验数据如表：

实验次数	1	2	3	4	5
发光情况	非常亮	明亮	较亮	较暗	熄灭
电压U/V	3.0	2.5	1.7	1.3	0.5
电流I/A	0.30	0.28	0.24	0.21	0.16

分析实验数据可知：

①第5次实验，灯泡熄灭的原因是_____；

②小灯泡断电后的电阻可能是_____；

A.0Ω     B.2Ω     C.10Ω     D.11Ω

（4）完成上述实验后，小明向老师又要了一个已知阻值为R₀的定值电阻和一个单刀双掷开关，设计了如图2所示的电路测量灯泡的额定功率。请完成实验步骤：

①闭合开关S₁，将S₂拨到触点_____（选填“1”或“2”），移动滑片P，使电压表的示数为_____V；

②再将开关S₂拨到触点_____（选填“1”或“2”），保持滑片P的位置不动，读出电压表的示数U；

③灯泡额定功率的表达式为P_额＝_____（用已知量和测量量符号表示）。

Answer

B 右 灯的实际功率太小 B 2 2.5 1

【解析】

（1）当灯正常发光时，电路中的电流约为I＝＝＝0.25A，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器连入的电阻为R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，所以滑动变阻器选B：20Ω 1A。

（2）当电压表示数为2.7V，大于小灯泡的额定电压，要使灯泡正常发光，当增大滑动变阻器的阻值时，滑动变阻器分得的电压增大，因此滑片要向右端移动，直到电压表的示数为2.5V；

（3）①灯在额定电压下的功率为额定功率，分析数据可知，灯在额定电压下的电流0.28A，小灯泡的额定功率为：P＝UIL＝2.5V×0.28A＝0.7W；第5次实验中，灯泡的实际功率：＝＝0.5V×0.16A＝0.08W，通过计算知灯的实际功率太小，达不到发光功率，所以灯泡熄灭；

②金属导体的电阻与温度有关，小灯泡的电阻主要是受到温度变化的影响；由表中第5组实验数据可知，此时灯泡电阻R＝＝＝3.125Ω；灯泡电阻受温度影响，随温度降低而减小，小灯泡在断电一段时间后，灯丝温度降低，灯泡的电阻减小，但不会为0，则灯泡电阻可能是2Ω；故选：B。

（4）①首先使灯泡两端的电压为2.5V，使其正常发光，所以闭合开关Sl，将S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为2.5V；

②再测定值电阻两端的电压，将开关S2拨到触点1，保持滑片的位置不动，读出电压表的示数U，则定值电阻两端的电压为U﹣2.5V；

③电路中的电流I＝；则灯泡额定功率的表达式为P额＝U额I＝2.5V×I＝。