Question

一個額定電壓是2.5伏的小燈泡，其正常工作時電阻約10歐。小明想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：電流表、電壓表、電鍵各一個，兩個規格分別為
A：“5Ω 1A”，B：“20Ω  0.5A”，的滑動變阻器，導線若干，電源（電壓為6伏）。

（1）小明設計了如圖（a）所示電路圖，通過分析你認為小明應選用規格為   （選填A或B）的滑動變阻器。
（2）圖（b）已連接了部分電路。請你根據圖（a）所示電路圖．用筆畫線代替導線，將電路連接完整。   （用2B鉛筆在答題紙的相應位置作圖）。
（3）小明正確選擇了滑動變阻器，按圖（a）的電路圖連接好電路，閉合電建，發現燈泡發光較暗，電流表有示數．任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變（示數不為零）且小于2.5伏。發生上述原因的是           。
（4）小明排除故障后，繼續實驗。當電壓表的示數為2.5V時．電流表的示數（如圖（c）所示），小燈泡的額定功率是        W。
（5）小明根據測量燈泡實際功率的多組實驗數據，作出了U—I
圖象，如圖所示。結果發現圖線不是直線，
這是因為                              。

（6）想用a圖繼續探究電流與電壓的關系，如何更換器材？
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（7）在第（6）問的基礎上，想繼續研究電流與電阻的關系，如何操作？_______
說出操作依據：______________________________________。

Answer 1

（1）B（2）

（3）滑動變阻器選用了A、B兩個接線柱 （4）0.8 （5）燈絲電阻隨溫度變化而變化
（6）將小燈泡替換為定值電阻進行實驗
（7）保證電阻兩端的電壓相同，換不同阻值的電阻進行實驗；依據：研究電流與電阻的關系，采用控制變量法實驗，應控制電阻兩端的電壓不變。

試題分析：（1）小燈泡的電流約為：
滑動變阻器的電壓為：
滑動變阻器阻值最小為：
故應選B滑動變阻器；
（2）圖中電源、開關、燈泡、電壓表、電流表、已經連接好，所以只要將小燈泡的右端與滑動變阻器的A端相連即可。如圖：

（3）燈泡發光較暗，電流表有示數．說明電路基本正常，再根據任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變，說明滑動變阻器沒有起到調節作用，原因是滑動變阻器接了下面的兩個接線柱。
（4）如圖（c），電流表的示數為：0.32A，
小燈泡的額定功率：
（5）因為隨著燈泡兩端的電壓變化，小燈泡的功率會變化，即燈絲的溫度會變化，而燈絲的電阻隨溫度的改變而改變，故圖線不是直線。
（6）由問（5）知：小燈泡的電阻會變化，所以不能用其進行探究電流與電壓的關系，應將小燈泡替換為定值電阻進行實驗。
（7）在第（6）問的基礎上，想繼續研究電流與電阻的關系，
研究電流與電阻的關系用控制變量法，應保證定值電阻兩端的電壓不變，換用阻值不同的電阻進行實驗。
點評：本實驗為常考的電學實驗，涉及的問題較多，但應細心分析問題逐個解決，特別要注意到燈絲的電阻隨溫度變化而變化。