Question

（2011?錦州）小明在進(jìn)行“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)臺上給他提供器材：6V蓄電池、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、“50Ω　1A”和“10Ω　1.5A”兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，額定電壓為2.5V的小燈泡（正常發(fā)光時(shí)的電阻約為10Ω）、開關(guān)各一個(gè)，導(dǎo)線若干．

（1）為順利完成實(shí)驗(yàn)，小明在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為

“50Ω　1A”

 的滑動(dòng)變阻器．
（2）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫小明將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路連接完成．（要求：滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮）
（3）連好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，原因可能是

小燈泡短路

．
（4）排除故障后，小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，分別記下了多組對應(yīng)原電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制了UI圖象如圖乙所示．根據(jù)UI圖象提供的信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是

0.5

W，當(dāng)加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時(shí)，小燈泡的電阻是

10

Ω．
（5）小明根據(jù)UI圖象中數(shù)據(jù)計(jì)算發(fā)現(xiàn)：小燈泡兩端電壓不同時(shí)燈絲的電阻不相等，你認(rèn)為原因可能是

燈絲電阻隨溫度變化

．

Answer 1

分析：（1）電路電源電壓是6V，燈泡的額定電壓為2.5V，與燈泡串聯(lián)的滑動(dòng)變阻器分壓大于等于3.5V，滑動(dòng)變阻器阻值應(yīng)大于燈泡電阻，燈泡電阻約為10Ω，因此應(yīng)選“50Ω　1A”的滑動(dòng)變阻器．
（2）把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端；滑片P向右移動(dòng)時(shí)，小燈泡變亮，滑動(dòng)變阻器B接線柱與開關(guān)相連完成電路連接．
（3）閉合開關(guān)，電流表有示數(shù)，說明電路是閉合的，不存在斷路；發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表無示數(shù)，故障原因是：燈泡短路．
（4）（4）由圖象求出燈泡電壓為額定電壓U=2.5V時(shí)，電路電流I，由P=UI可求出燈泡的額定功率；由圖象求出U=1.5V是的電流I，由R=

U

I

可求出電阻．
（5）從溫度對電阻的影響分析原因．

解答：解：（1）為保證電路安全，應(yīng)選規(guī)格為“50Ω　1 A”的滑動(dòng)變阻器．
（2）連接滑動(dòng)變阻器B接線柱與開關(guān)開關(guān)右端接線柱，把電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示．
（3）連好電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，原因可能是 小燈泡短路．
（4）由圖象知U=2.5V時(shí)，I=0.2A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由圖象知當(dāng)U=1.5V時(shí)，
電流I=0.15A，則此時(shí)電阻R=

U

I

=

1.5V

0.15A

=10Ω．
（5）小燈泡兩端電壓不同時(shí)燈絲的電阻不相等，原因是燈絲兩端電壓不同時(shí)，燈泡的功率不同，燈絲溫度不同，從而導(dǎo)致燈絲電阻不同，即燈絲電阻隨溫度變化．
故答案為：（1）“50Ω　1A”．（2）電路圖如圖示．

（3）小燈泡短路．（4）0.5，10．（5）燈絲電阻隨溫度變化．

點(diǎn)評：選擇滑動(dòng)變阻器時(shí)要注意：
1、阻值不能太小，要保證電路安全；2、在保證安全的前提下，滑動(dòng)變阻器阻值盡可能小些，方便實(shí)驗(yàn)操作．