Question

【題目】在探究小燈泡亮度與實際功率的關系，小蘭所在興趣小組設計了如圖甲所示的實驗電路，標有2.5V字樣的小燈泡電阻約為10Ω，電源電壓6V，可供選用的滑動變阻器有R1“10Ω 1A”和R2“20Ω 1A“。

（1）請用筆畫線代替導線將圖甲的實驗電路補充完整（要求：滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮）。

（_______）

（2）為了完成實驗，你認為應該選用的滑動變阻器是_____（選填“R1”或“R2“）。

（3）小蘭正確連接電路后，閉合開關，他們發現小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表指針明顯偏轉，你以認為造成這一現象的原因可能是_____：（選填字母）

A電流表斷路 B小燈泡短路 C小燈泡燈絲斷了 D滑動變阻器短路

（4）排除故障后，當滑動變阻器的滑片移動到某一位置時，某同學從0﹣15V量程的刻度線看出指針停在10V處，若要測量小燈泡的額定功率，應如何操作_____，直到小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是_____W。

（5）根據收集到的實驗數據，同學們得出了燈泡亮度與實際功率的關系。在分析論證過程中，勤于思考的小明發現小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓與電流的比值不一樣，你認為其主要原因是_____。

Answer 1

【答案】 R2 C 滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓 0.65 燈的電阻隨溫度的升高而變大

【解析】

（1）要求滑動變阻器滑片向右移動時，燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中，如下所示：

（2）標有“2.5V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω，由歐姆定律，其額定電流：I＝＝＝0.25A，電源電壓6V，燈正常發光，根據串聯電路的規律和歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故選用的滑動變阻器R2；

（3）A．若電流表斷路，整個電路斷路，兩表都沒有示數，不符合題意；

B．若小燈泡短路，則電壓表示數為0，電流表有示數，不符合題意；

C．若小燈泡燈絲斷了，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表與電源連通測電源電壓，電壓表指針明顯偏轉，符合題意；

D．若滑動變阻器短路，電流表有示數，電壓表有示數，不符合題意。

（4）燈在額定電壓下正常發光，排除故障后，當滑動變阻器的滑片移到某一位置時，某同學從“0﹣15V”量程的刻度線看出指針停在10V處，則對應小量程的2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動，直到電壓表示數為額定電壓；此時電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.26A，則小燈泡的額定功率是：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；

（5）燈的實際功率越大，燈越亮，燈的溫度越高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻越大，由歐姆定律，燈兩端的電壓與電流的比值即為燈的電阻，故不一樣。