Question

【題目】小華做“測量小燈泡電功率”實驗，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關各一個、規格分別為R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑動變阻器各一個、導線若干．

（1）小華設計了圖甲所示的電路，她應選用規格為______的滑動變阻器（選填“R1”或“R2”）.

（2）排除故障后，移動滑動變阻器滑片在不同位置，小燈泡U﹣I圖像如圖乙所示，小燈泡的額定功率為_________W．

（3）由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是__________________．

（4）小華在某次調節中，滑動變阻器接入電路的阻值減小了△R1，小燈泡電阻變化了

△R2，則△R1_____△R2（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

（5）同組的小敏在測該小燈泡的額定功率時，選用了如圖丙所示的器材，其中電源電壓恒為U，R的電阻值已知。

①閉合開關S和_____，調節滑動變阻器的滑片,使電流表的示數為2.5/R ；

②閉合開關S和_____，__________________，記錄電流表的示數為I ；

③小燈泡額定功率表達式為：P額 =______________．（用已知量符號表示）

Answer 1

【答案】 R2 0.625 燈絲電阻隨溫度升高而增大（燈絲溫度變化） 大于 S2 S1 保持滑動變阻器滑片位置不變 P額=2.5×(I-2.5/R)

【解析】（1)燈的額定電壓為2.5V，據歐姆定律知，燈正常發光的時的電流約為I＝＝＝0.25A,由串聯電路電壓的規律，變阻器要分去U滑＝6V2.5V＝3.5V的電壓，滑動變阻器的阻值至少為R滑＝＝＝14Ω.故應選用R2“50Ω0.5A”的滑動變阻器； (2)由圖乙知，當燈電壓為2.5V時對應的電流為0.25A，小燈泡的額定功率P額＝U額I＝2.5V×0.25A＝0.625W；(3)因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值，所以，由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是燈絲溫度；（4）燈泡和滑動變阻器串聯，當滑動變阻器接入電路的阻值減小時，電壓表示數增大，電流表示數增大，若△R1等于△R2，則電路總電阻不變，電流表示數不變，與事實不符，若△R1小于△R2，則電路總電阻增大，電流表示數減小，與事實不符電，故△R1大于△R2.（5）測該小燈泡的額定功率，應使燈泡兩端的電壓等于額定電壓，測出額定電壓下的電流。故：閉合開關S和S2，燈泡和R并聯，電壓相等，調節滑動變阻器的滑片,使電流表的示數為2.5/R，即R的電壓為2.5V，燈泡的電壓也等于2.5V；閉合開關S和S1，燈泡和R并聯，保持滑動變阻器滑片位置不變，兩支路的電流不變，此時電流表測干路電流，燈泡的電流為：I2.5/R，小燈泡額定功率表達式為：P額 ＝U額I額2.5×(I2.5/R)．