Question

有一个标有“12V、24W”的灯泡，为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率，需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，现有如下器材：
A．直流电源15V（内阻可不计）
B、直流电流表0～0.6A～3A（内阻0.5Ω、0.1Ω）
C、直流电流表0～300mA（内阻约5Ω）
D、直流电压表0～3V～15（内阻约3kΩ、15kΩ）
E．直流电压表0～25V（内阻约200kΩ）
F．滑动变阻器10Ω、5A
G．滑动变阻器1kΩ、3A
①实验台上已放置开关、导线若干及灯泡，为了完成实验需要从上述器材中选用______
（用序号字母表示）．
②若答案卷上相应方框内画出最合理的实验电路图．
③若测得灯丝电阻R随灯泡两端电压变化关系的图线如上图所示，由这条曲线可得出：正常发光条件下，灯丝消耗的电功率是______W．
④试说明图线弯曲的原因______：

Answer

①仪器的选择应保证实验的安全、准确和便于调节；先选出必须的仪器；再由灯泡的额定电压可选出电源及电压表；由功率公式可求出电流，则可求出电流表的量程；根据电阻关系可选出滑动变阻器；
②由题目要求要选出滑动变阻器的接法及电流表的接法；
③由曲线找出在额定状态下灯泡电阻，由功率公式可求得灯实际消耗的功率；
④金属导体的电阻随温度的升高而增大，故分析电路中温度的变化可得出电阻变化的原因．
【解析】
①由题意可知，为了完成实验电源为必选；因灯泡的额定电压为12V，故为了安全准确电压表应选D中15V的量程；而灯泡中的电流约为：I===2A；故电流表应选B中3A的量程；而由题意可知，本实验应采用分压接法，故滑动变阻器选小电阻，故选F；故选ABDF；
②由题意可知，本实验应采用分压接法；由于电压表内阻远大于灯泡内阻，故电流表采用外接法，故电路如图所示；
③由图可知，当电压为12V时，电阻为6.2Ω，故功率P===23.2W
④开始时，电压变大，产生大量的热，导致电阻变大，后来虽然随电压增大，但伴随着光，此时温度较温度，故电阻保持稳定．故在开始时图线有较大的弯曲；
故答案为：①ABDF；②由图所示；③23.2（23-24均可）④开始时，电压变大，产生大量的热，导致电阻变大，后来虽然随电压增大，但伴随着光，此时温度较稳定，故电阻保持稳定．