Question

小明想测量小灯泡（额定电压为2.5V）在不同电压下发光时的电阻，于是连接了如图甲所示的实物电路（电源电压恒为4V）。

（1）图甲中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线画“×”，并用笔画线代替导线画出正确连线。

（__________）

（2）排除故障后，小明正确实验，得到如表所示的数据表。

	1	2	3	4
U/V	2.5	2.0	1.5	1.0
I/A	0.30	0.26	0.24	0.20
R/Ω	8.3	7.7	6.3	5.0

①分析实验数据发现灯丝电阻不是定值，这是因为________________________。

②根据表中的数据可知实验中使用的滑动变阻器的规格是 （__________） 

A.30 Ω  0.2A    B. 20 Ω   1A     C. 10Ω  1A     D. 5 Ω 0.5 A

（拓展）实验结束后，小明发现利用得到的数据还可以计算小灯泡不同发光情况下的功率， 并且得到小灯泡的额定功率为_________W。小明想挑战一下不用电压表测另一个己知额定电流为I_额的小灯泡的额定功率，于是设计了如图乙所示的电路（R₀为己知阻值的定值电阻），老师看了电路后说小明设计的电路无法完成测量，并告诉小明后只需将图乙中的_________和_________互换位置即可。小明根据老师的建议连接电路并按正确方法进行测量，电流表两次读数分别为I₁和I₂。灯泡的额定功率P_额=_________。 （用己知和测得的物理量表示）

Answer

灯丝电阻随温度的升高而增大 B 0.75 S2 电流表

【解析】

(1)[1]从图中可以看到，电流从滑动变阻器流出后，不会流过灯泡，直接流向电流表，最后回负极，应该把滑动变阻器与灯泡左端相连的这条线去掉，改接为变阻器与灯泡右端相连，这样电流从变阻器流出后，会流过灯泡，电压表并联在灯泡两端，正确连线如下图所示；

(2)[2]分析实验数据发现灯丝电阻不是定值，这是因为灯丝电阻随温度的升高而增大；

[3]从表中数据可知，第4次实验时，滑动变阻器接入电路的电阻两端电压是

这时电路中的电流大小是0.2A，滑动变阻器接入电路的电阻大小是

要求滑动变阻器的电阻大小是，所以应该选择“20 Ω 1A”规格的变阻器，故选B；

[4]小灯泡在额定电压下的电功率是额定功率，所以额定功率大小是

[5][6][7]只需将图乙中的S2和电流表互换位置即可；具体步骤是：第一步互换位置后，闭合S2，断开S1，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数等于小灯泡的额定电流I额，即；第二步闭合S1，断开S2，滑动变阻器的滑片不动，读出电流表的示数，那么可知流过R0的电流大小是

那么R0的电压大小是

由于小灯泡是正常发光的，那么

可知小灯泡的额定功率是