Question

【題目】在測定額定電壓為3.8V的小燈泡（電阻大約為10Ω）額定功率的實驗中，小明連接了如圖甲所示的電路，其中電源電壓為6V且保持不變。

（1）請將實物電路連接完整（要求：滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮）。

（2）在連接電路時，開關(guān)必須 。若有A（5Ω 1A）、B（10Ω 0.5A）和C（15Ω 0.2A）三個滑動變阻器可供選擇，則應(yīng)該選擇變阻器 （填“A”、“B”或“C”）連入電路，才能保證實驗順利進行。

（3）在實驗中，若電壓表示數(shù)為2V，則小燈泡的實際功率 額定功率（填“大于”、“小于”或“等于”）；在此基礎(chǔ)上，為了能測量小燈泡的額定功率，必須將滑片P向________（填“A”或“B”）端移動，當(dāng)電壓表的示數(shù)為 V時小燈泡正常發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率為 W。

（4）小明根據(jù)測量小燈泡實際功率的多組實驗數(shù)據(jù)，作出了I﹣U圖象，如圖丙所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖象不是直線，這表明通過小燈泡的電流與其兩端的電壓 （填“成”或“不成”）正比，這是因為 。

Answer 1

【答案】（1）

（2）斷開；B；

（3）小于；A，3.8V 1.52W；

（4）不成；燈絲電阻隨溫度升高而增大，燈泡兩端電壓越大，通過燈的電流越大，燈泡的實際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，所以圖線不是直線。

【解析】

試題分析：（1）燈泡額定電壓是3.8V電壓表應(yīng)選0～15V量程，滑動變阻器接左下接線柱，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，電路圖如圖所示：

（2）在連接電路時，開關(guān)必須斷開；燈泡正常發(fā)光時電路電流I=U額/RL=3.8V/10Ω=0.38A，此時滑動變阻器兩端電壓U滑 =U-UL=6V-3.8V=2.2V，由I=U/R得：滑動變阻器接入電路的阻值R滑 =U滑/I=2.2V0.38A≈5.8Ω＞5Ω，滑動變阻器應(yīng)選B；

（3）電壓表示數(shù)2V小于燈泡額定電壓3.8V，由電功率公式P=U2/R可知燈泡實際功率小于燈泡額定功率；

由電路圖可知，應(yīng)向A移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值變小，燈泡兩端的電壓變大，當(dāng)電壓表示數(shù)等于燈泡額定電壓3.8V時，燈泡正常發(fā)光，燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；

（4）圖線彎曲說明小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比，即燈泡的電阻值是變化的，不是定值，這是因為燈絲電阻隨溫度升高而增大，燈泡兩端電壓越大，通過燈的電流越大，燈泡的實際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，所以圖線不是直線。