Question

在測定小燈泡電功率的實驗中，選用的電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“30Ω 1A”字樣．

（1）閉合開關前，圖中滑動變阻器的滑片P應位于

 

 （選填“A”或“B”）端．
（2）用筆畫線代替導線，連接完整如圖甲所示的實物電路．
（3）閉合開關、移動滑片P至電壓表的示數如圖乙所示，其讀數為

 

V；要獲得小燈泡額定功率的數據，滑片P應向

 

 （選填“A”或“B”）端移動．
（4）改變滑片P的位置，獲得多組對應的電壓、電流值，繪制得如圖丙所示的圖象．由圖象可知，小燈泡兩端電壓是1.5V時，其電阻是

 

Ω；小燈泡正常發光時，燈泡的額定功率是

 

W．
（5）小組同學們分析了實驗數據得出：小燈泡的發光亮度是由燈泡的

 

決定的．圖象中U-I曲線偏向電壓軸，其原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）連接電路時，開關處于斷開狀態，并且滑動變阻器移至阻值最大處；
（2）根據歐姆定律求出燈泡額的電流的大約值，據此確定電流表的量程；根據電流表的正確使用即串聯在電路中連接電路圖；
（3）由圖示電表確定其量程與分度值，讀出電表示數；根據電壓表示數與燈泡額定電壓的關系確定滑片的移動方向；
（4）由圖丙所示圖象求出1.5V電壓所對應的電流，然后由歐姆定律求出電阻阻值；由圖象找出額定電壓對應的電流，由P=UI求出燈泡額定功率；
（5）小燈泡的亮度與小燈泡的實際功率進行分析；燈絲的電阻與溫度有關．

解答：解：（1）連接電路時，開關處于斷開狀態，并且滑動變阻器移至阻值最大處，因此將滑片移至A端；
（2）根據歐姆定律可得，燈泡額的電流的大約值為I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，故電流表的量程為0～0.6A；故電流表0.6A的接線柱與燈泡的左接線柱相連，如下圖所示：

（3）由圖乙所示電壓表可知，其量程為0～3V，分度值為0.1V，所示為2.2V，燈泡兩端電壓小于額定電壓，要測燈泡額定功率，應向B端移動滑片，減小滑動變阻器接入電路的阻值，使燈泡兩端電壓增大，直到額定電壓2.5V位置；
（4）由圖丙所示圖象可知，電壓為1.5V時電流為0.15A；
∵I=

U

R

∴電阻阻值R=

U

I

=

1.5V

0.15A

=10Ω；
由圖丙可知，燈泡額定電壓對應的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
（5）小燈泡的發光亮度是由燈泡的實際功率決定的，且實際功率越大，燈泡發光越亮．因為燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，因此圖象中U-I曲線偏向電壓軸．
故答案為：（1）A；（3）2.2V；B；（4）10；0.5；（6）實際功率；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評：本題考查了實驗注意事項、電表讀數、求電阻、求燈泡額定功率、實際功率決定了燈泡的明暗以及燈絲電阻與溫度的關系等問題；對電表讀數時，要先確定其量程與分度值，然后再讀數，讀數時視線要與電表刻度線垂直．