Question

【題目】為了研究小燈泡在不同電壓下工作時(shí)（實(shí)際電壓不允許超過(guò)額定電壓的五分之一），消耗的電功率是否相同，某同學(xué)選取一個(gè)額定電壓為2.5V的小燈泡。

（1）請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)電路，并在下面方框中畫出電路圖___________________________；

（2）他還準(zhǔn)備了：蓄電池（6V），電流表（0～0.6A ， 0～3A）、電壓表（0～3V， 0～15V）、滑動(dòng)變阻器R1（10Ω 0.6A）、滑動(dòng)變阻器R2（50Ω 0.6A）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。為了完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器______接入電路，電壓表選用________量程；

（3）由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，通過(guò)小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示。由圖可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，通過(guò)燈絲的電流是_______A，此時(shí)消耗的電功率為________W；

（4）通過(guò)數(shù)據(jù)分析可以得出：____________________________________。

Answer 1

【答案】R20~3V0.20.5小燈泡在不同電壓下的功率不同

【解析】

（1）要研究不同電壓時(shí)燈泡功率的變化，應(yīng)用電壓表測(cè)量燈的電壓，電流表測(cè)量通過(guò)燈的電流，為了調(diào)節(jié)電壓，還應(yīng)串聯(lián)滑動(dòng)變阻器，故設(shè)計(jì)電路圖如下：

（2）燈泡額定電壓為2.5V，實(shí)際電壓高出額定電壓五分之一時(shí)，實(shí)際電壓為3V，所以電壓表選用0-3V量程；

小燈泡的電流一般為0.3A左右，所以滑動(dòng)變阻器的最小阻值應(yīng)為：

，故應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器R2接入電路；

（3）通過(guò)小燈泡的電流隨電壓變化的關(guān)系圖線如圖所示。由圖可知，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，即電壓為2.5V時(shí)，通過(guò)燈絲的電流是0.2A，此時(shí)消耗的電功率為：

；

（4）通過(guò)數(shù)據(jù)分析可得，燈泡兩端的電壓升高時(shí)，電流也增大，根據(jù)可得出：小燈泡在不同電壓下的功率不同（電壓越高，燈泡的功率越大）。