Question

如图甲所示，是小浩同学做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验的电路图，已知电源电压为，小灯泡正常发光时的电压为，有三种规格的滑动变阻器，分别是：①“”、②“”、③“”。

(1)连接电路时开关应_____；正确连接电路后，且操作正确，闭合开关后，小灯泡不发光，那么接下来恰当的实验操作应该是_____（选填序号）；

A.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况

B.检查电路是否短路，替换同一规格的小灯泡

C.检查电路是否断路，替换同一规格的小灯泡

(2)小浩同学在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了，小灯泡电阻变化，则_____（选填“大于”“等于”或“小于”）；

(3)实验结束后，得到了如表的数据，小浩将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡正常发光的电阻，这种数据处理方式是_____（选填“合理”或“不合理”）的，理由是_____；最终可知小灯泡正常发光时的电阻为_____（除不尽的保留一位小数）；

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压/	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
电流/	0.12	0.2	0.24	0.28	0.3	0.31

(4)由表中的数据可知选择的滑动变阻器为_____（选填“①”“②”或“③”）；

(5)实验结束后，小浩进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图乙，如果将该小灯泡单独与一个最大阻值为的滑动变阻器串联后接入电压为的电源两端，如图丙所示，在调节滑动变阻器的过程中，灯泡消耗电功率的最小值是_____

Answer

断开 A 大于 不合理 灯泡的电阻随温度的变化而变化 8.3 ③ 0.2

【解析】

(1)[1]为了保护电路，连接电路时，断开开关。

[2]实验中，正确连接电路，且操作正确隐含的一个条件是：变阻器连入电路中的阻最大，闭合开关S后，由于电路中电流较小，小灯泡的实际功率远小于额定功率，所以，不发光；所以接下来合适的实验操作应该是：移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡的发光情况，故选A。

(2)[3]滑动变阻器接入电路的阻值减小，电路中的电流变大，灯泡的亮度变大，灯的功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻变大；由于总电压不变，电路中的电流变大，可知电路中的总电阻变小，所以变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值，即。

(3)[4][5]灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是一个定值，故取平均值没有意义，是不合理的。

[6]由表知，灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，小灯泡的电阻为

小灯泡正常发光时的电阻为8.3。

(4)[7]电源电压为6V，第1次实验时灯泡两端的电压为0.5V，则滑动变阻器两端的电压为

则此时变阻器连入电路中的电阻

所以①不合适，而②的额定电流只有0.2A，所以只有③符合要求。

(5)[8]小明将该小灯泡单独与一个最大阻值为10Ω的滑动变阻器串联后接入电压为3V的电源两端，当滑动变阻器的电阻最大时，电路电流最小，灯泡的功率最小；由表知，当电流I=0.2A时，灯的电压U灯=1.0V，根据串联电路电流的特点，通过滑动变阻器的电流大小等于0.2A，此时滑动变阻器的电压U滑=2V；又根据串联电路电压的特点，灯和定值电阻的总电压

刚好为电源电压；所以，此时RL的功率

此时RL的功率0.2W。