Question

小明在做“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源電壓為3V，小燈泡的額定電壓為2.5V（阻值約為10Ω）．
（1）他在檢查儀器時，發現電流表指針如圖所示，則接下來的操作是

 

．
（2）圖甲中是小明畫出的實驗電路圖，請你根據電路圖用筆畫線代替導線，幫他將圖乙未完成的電路連接好，要求：電流表、電壓表選擇合適的量程；滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小；導線不能交叉．
（3）經檢查無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數如圖丙所示，則此時流過小燈泡的電流是

 

A，燈泡兩端的電壓是

 

V，燈泡的實際功率是

 

W．
（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據記錄的數據，小明畫出了小燈泡電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如右下圖），根據圖象提供的信息，計算出小燈泡的額定功率為

 

W，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而

 

（選“增大”、“減小”、或“不變”）

Answer 1

分析：（1）從圖中可以看出，電流表的指針并未指在零上，因此，必須先進行調零．
（2）將小燈泡上的額定電壓和電阻代入公式I=

U額

R

可以算出其額定電流，然后將其與0.6A進行比較，若小于0.6A就用小量程，若大于0.6A就用大量程；
根據電路圖連接實物圖時，應注意一一對應且要注意電表的量程的選擇；
（3）根據小燈泡的額定電壓為2.5V，阻值約為10Ω，確定電壓表和電流表的量程，然后讀出電壓表和電流表的示數，根據P=UI計算燈泡的實際功率；
（4）根據小燈泡的額定電壓為2.5V，結合U-I圖象，找出對應的額定電流，根據P=UI計算燈泡的額定功率；觀察U-I圖象，由R=

U

I

計算出幾組電阻，就可判斷燈泡電阻的變化趨勢．

解答：解：（1）由圖（1）可知，電流表指針并未指在零刻線上，因此，應先對其進行調零；
（2）因為燈泡的額定電壓為2.5V，所以電壓表應選用0～3V的量程，由I=

U額

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A＜0.6A，所以電流表應選用0～0.6A的量程，且滑動變阻器的滑片向右移動時，連入電路的阻值變小，所以滑動變變阻器的下接線柱應選“右下”；
（3）根據電壓表選用0～3V的量程，可知U_實=1.8V，電流表選用0～0.6A的量程，可知：
I_實=0.22A，P_實=U_實I_實=1.8V×0.22A=0.396W；
（4）由U-I圖象可知，當U_額=2.5V時，I_額=0.25A，所以P_額=U_額I_額=2.5V×0.25A=0.625W；
由U-I圖象可知當U₁=1.5V時，I₁=0.2A，所以R₁=

U1

I1

=

1.5V

0.2A

=7.5Ω；
當U₂=2.5V時，I₂=0.25A，所以R₂=

U2

I2

=

2.5V

0.25A

=10Ω，
故小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而增大；
故答案為：（1）將電流表的指針調零；
（2）
（3）0.22A、1.8V、0.396W；（4）0.625W、增大．

點評：本題考查了用伏安法測燈泡電功率的實驗中電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用方法．對于電表量程的選擇，應盡量使在不超過電表量程的前提下，使電表指針偏轉幅度盡量大些，以保證可以多測幾組數據，從而歸納出普遍結論．