Question

一只小灯泡，额定功率为0．75W，额定电压值已模糊不清．A小组的同学想测定其额定电压值，于是先用欧姆表测出该灯泡的电阻约为3Ω，然后根据公式计算出该灯泡的额定电压U＝＝1．5V．B小组同学认为A小组测量方法有误，他们利用下面可供选择的器材设计一个电路，测量通过灯泡的电流和它两端的电压，并根据测量数据来绘制灯泡的UI图线，进而找到灯泡的额定电压．

A．电压表V（量程3V，内阻约3kΩ）

B．电流表A₁（量程1 500mA，内阻约0．02Ω）

C．电流表A₂（量程500mA，内阻约0．6Ω）

D．滑动变阻器R₁（0～10Ω）

E．滑动变阻器R₂（0～100Ω）

F．电源E（电动势4．0V，内阻不计）

G．开关S和导线若干H．待测灯泡L（额定功率0．75W，额定电压未知）

（1）在实验过程中，B小组的同学将灯泡两端的电压由零缓慢地增加，在下面图a所给的虚线框中画出实验的电路原理图．上述器材中，电流表选________（选填“A₁”或“A₂”）；滑动变阻器选________（选填“R₁”或“R₂”）．

（2）当电压达到1．23V时，发现灯泡亮度很暗，当达到2．70V时，灯泡功率已超过额定功率，便立即断开开关，并将所测数据记录在下面表格中．

次数	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0．20	0．60	1．00	1．40	1．80	2．20	2．70
I/mA	80	155	195	227	255	279	310

请你根据表中实验数据在图b中作出灯泡的UI图线．

（3）由图像得出该灯泡的额定电压应为________V；显然这一结果大于1．5V，究其原因是________________．

Answer

（1）电路原理图如图甲所示；A2；R1；

（2）如图乙所示；

（3）2．5（2．4～2．6均可）；灯泡的冷态电阻小于正常工作时的电阻（或灯泡电阻随温度升高而变大）

【解析】

试题分析：（1）题目表格中电流最大310mA，考虑测量的精确度，故电流表选择A2；

要描绘小灯泡的U-I图象，电压要从零开始连续调节，故滑动变阻器从分压式接法，故选择小量程的变阻器方便操作，故变阻器选择R2；电路如图；

（2）小灯泡的U-I图象如图所示：

（3）小灯泡的功率为0．75W；当电压为2．5V时，电流为0．3A，此时电功率为：P=UI=2．5×0．3=0．75W，恰好等于额定功率，故额定电压为2．5V；显然这一结果大管于1．5 V，究其原因是灯泡电阻随着温度的升高而升高；

考点：测定小灯泡的额定电压值