Question

【題目】某班同學到實驗室做“測定小燈泡功率”的實驗．被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω．實驗室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A 0～3A）、電壓表（0～3V 0～15V）、開關各一個，導線若干，滑動變阻器三只：R1（5Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3．同學們設計的電路如圖甲所示：

（1）最合適的滑動變阻器應選用__．（選填R1、R2、R3）

（2）實驗前在檢查儀器時，發現電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是__．

（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，則此時通過小燈泡的電流是__A，燈泡兩端的電壓是__V，此時小燈泡的電阻是__Ω（電阻計算的結果保留二位小數），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，同學們畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象（如圖丁），根據圖象提供的信息，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__．（選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

【答案】 R2 把指針調至零刻線（調零） 0.22 1.8 8.18 0.396 0.625 增大．

【解析】（1）燈泡正常工作時電流為IL =UL/RL＝2.5V/10Ω=0.25A，電流表選用小量程與燈串聯，變阻器按一下一上接入電路中，如下所示：

（2）測定燈泡功率的實驗中，燈泡與滑動變阻器串聯，根據串聯電路電壓特點得，燈泡正常工作時，滑動變阻器電壓為：U'=U-UL =6V-2.5V=3.5V，滑動變阻器電阻為：R'=U′/IL＝3.5V/0.25A=14Ω，滑動變阻器最大電阻稍大于電路需要的滑動變阻器電阻，“5Ω 0.5A”電阻太小，“500Ω 1A”電阻太大，“50Ω 0.5A”的滑動變阻器電阻和電流都合適；

（3）實驗前，電流表指針沒有在零刻度，需要調零；

（4）燈在額定電壓下的功率為額定功率，在圖象中查得，燈泡在2.5V下的電流為0.25A，所以P額 =U額 I額 =2.5V×0.25A=0.625W，燈絲的電壓增大，溫度升高，電阻增大。