Question

在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω，有两个规格为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器，电源电压为9V。

（1）本实验中应该选择规格为________的滑动变阻器。

（2）图甲中已有部分电路连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求：滑片向右移动时灯泡变亮。（________）

（3）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是________。正确连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近9V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是_______________。

（4）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，多次测量，并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图丙所示，则小灯泡的额定功率为_______W。在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比________（选填 “变大”、“变小”或“不变”），导致这一结果的原因是________________________。 能否用图甲电路探究“电流与电压的关系？”答：________。

Answer

50Ω 2A 调零 灯泡断路 0.5 变大 灯丝电阻受温度影响 不能

【解析】

(1)[1]灯泡正常发光时，电路中的电流：

，

则滑动变阻器两端的电压：

U滑=U−UL=9V−2.5V=6.5V，

此时滑动变阻器接入电路的阻值为：

，

大于滑动变阻器“10Ω 1A”的最大阻值，因此应选规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器；

(2)[2]灯泡的额定电压是2.5V，电压表应选0∼3V量程，灯泡正常发光时的电流为

，

则电流表应选0∼0.6A量程，电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在灯泡两端，滑片向右滑时，灯泡变亮，即通过的电流变大，电路的电阻减小，所以滑片向右靠近下接线柱时，阻值应该减小，故应该接B、C或B、D两点，电路图如图所示：

；

(3)[3]如图乙所示，电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零；

[4]电路正确连接后，闭合开关，移动滑片P，发观灯泡总不亮，且电流表无示数，但电压表示数接近9V，则故障原因可能是灯泡断路；

(5)[5]由图象知，在额定电压下，通过灯泡的电流为0.2A；则灯泡的额定功率：

P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W；

[6][7]灯丝的电阻受温度影响，且随温度的升高而变大，所以电压与电流的比值，即电阻是变大的；

[8]探究电流与电压的关系的实验时，需要控制电阻的阻值一定，但是灯泡的电阻是改变的，所以不能。