Question

【題目】在測(cè)定額定電壓為3.8V的小燈泡（電阻大約為10Ω）額定功率的實(shí)驗(yàn)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）用筆畫(huà)線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)將實(shí)物電路連接完整（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈逐漸變亮，連線(xiàn)不得交叉）。

（___）

（2）在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須_____。若有A（5Ω1A）、B（10Ω0.5A）和C（15Ω0.2A）三個(gè)滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。

（3）在實(shí)驗(yàn)中，若電壓表示數(shù)為2V，為了能測(cè)量小燈泡的額定功率，必須將滑片P向_____（選填“A”或“B”）端移動(dòng)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)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(cè)量小燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)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(xiàn)，這表明通過(guò)小燈泡的電流與其兩端的電壓_____（選填“成”或“不成”）正比，這是因?yàn)?/span>_____。

Answer 1

【答案】（1）； （2）斷開(kāi)； B． （3）A； 1.52； （4）不成； 燈絲電阻隨溫度的升高而增大

【解析】

（1）先根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，再根據(jù)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，小燈變亮，確定滑動(dòng)變阻器接入電路的部分是左半段電阻絲，把燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)即可。

（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律計(jì)算燈泡正常發(fā)光時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值，然后根據(jù)該阻值選擇滑動(dòng)變阻器。

（3）燈泡電壓小于額定電壓，為使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，使燈泡電壓變大，根據(jù)滑動(dòng)變阻器的接法判斷滑片的移動(dòng)方向；當(dāng)燈泡電壓等于額定電壓時(shí)，燈泡正常發(fā)光；由電功率公式P=UI可以計(jì)算燈泡電功率。

（4）電流與電壓不成正比的真正原因是：燈泡的燈絲會(huì)隨溫度的變化而改變。

測(cè)量功率的實(shí)驗(yàn)中，燈泡與滑動(dòng)變阻器，電流表串聯(lián)接入電路，電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)燈泡的電壓和電阻知，電流約，所以電流表選擇小量程；

滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)小燈逐漸變亮，所以滑動(dòng)變阻器連接A接線(xiàn)柱，電路圖如圖所示。

根據(jù)保護(hù)電路的原則，在連接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須斷開(kāi)；

燈泡正常發(fā)光時(shí)電路電流約為，可見(jiàn)燈泡電流大于滑動(dòng)變阻器C的電流，不能用C，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為：

由得：滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值

，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選B。

電壓表示數(shù)2V小于燈泡額定電壓3.8V，由電路圖可知，應(yīng)向A移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，使滑動(dòng)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(shí)，燈泡正常發(fā)光，如圖乙，因?yàn)殡娏鞅硎褂玫男×砍�，分度值�?/span>0.02A，讀數(shù)是0.4A，所以燈泡的額定功率為：

；

圖線(xiàn)彎曲說(shuō)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?yàn)闊襞輧啥穗妷涸酱�，燈的電流越大，燈泡的�?shí)際功率越大，燈絲溫度越高，電阻越大，即燈絲電阻隨溫度升高而增大，所以圖線(xiàn)不是直線(xiàn)。