Question

一個額定電壓是2.5V的小燈泡，其正常工作時電阻約10Ω。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、開關(guān)各一個，三個規(guī)格分別為A：“5Ω 1A”，B:“20Ω  0.5A”，C：“l(fā)kΩ 1A”的滑動變阻器，導(dǎo)線若干，電源(電壓為6V)。
(1)小明設(shè)計了如圖甲所示電路圖，通過分析你認(rèn)為小明應(yīng)選用規(guī)格為_____（選填A(yù)/B/C）的滑動變阻器。

(2)圖乙已連接了部分電路。請你根據(jù)圖甲所示電路圖．用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路
連接完整。（2分）

(3)小明正確選擇了滑動變阻器，按圖甲的電路圖連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)．任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變(示數(shù)不為零)且小于2.5V。具體原因是                                  。
(4)小明排除故障后，繼續(xù)實驗。當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時．電流表的示數(shù)(如圖丙所示)，小燈泡的額定功率是          W。

(5)小明根據(jù)測量燈泡實際功率的多組實驗數(shù)據(jù)，作出了I—U圖象，如圖丁所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓            （填“成”或“不成”）正比，這是因為                     _________________。

（6）利用該電路圖       （填“能”或“不能”）探究電流與電壓的關(guān)系，理由是         。

Answer 1

（1）B （2）如圖
(3)滑動變阻器同時接下面兩接線柱 (4) 0.75  (5) 不成  燈絲電阻隨溫度變化而變化
(6)不能      燈絲電阻是變化

試題分析：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時電流約為0.3A．滑動變阻器A阻值太小，不能保證電路安全；滑動變阻器C阻值太大，不方便操作；為保證電路安全，又方便實驗操作，應(yīng)選滑動變阻器B．
（2）把電流表串連接入電路，電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電壓表量程為3V，電路圖如圖所示．

（3））閉合開關(guān)電流表有示數(shù)，說明電路是閉合的，未斷路；燈泡發(fā)光但較暗，移動滑片位置電壓表示數(shù)不為零但不變，說明滑動變阻器連接錯誤，成了定值電阻，即選用了A、B兩接線柱．
（4）小燈泡的額定電壓，由圖知電流表量程為0.6A，最小分度值是0.02A，由表盤可知電流表示數(shù)，則小燈泡的額定功率．
（5）小燈泡的I-U圖象不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，這是因為：燈絲電阻隨溫度變化而變化．
（6）因為小燈泡燈絲電阻隨溫度變化而變化，所以本實驗電路不能正確得出電流與電壓成正比的實驗結(jié)論，也就是說不能進(jìn)行該實驗。
點評：實驗器材的選擇原則：1、安全性原則：所選器材應(yīng)保證電路安全，電阻阻值不能太小、電壓表量程與電流表量程不應(yīng)太小，電源電壓不要太大，以免損壞電路元件．
2、精確性原則：所選電壓表、電流表量程要合適，不要太大，方便讀數(shù)，減小讀數(shù)誤差，使測量值更準(zhǔn)確．
3、方便操作 在保證安全的前提下，滑動變阻器的阻值盡可能小些，方便操作．
4、經(jīng)濟(jì)性原則 使電路消耗的功率盡可能地小．