Question

【題目】小紅作“測量小燈泡電功率”實驗，實驗室有如下器材：電源（電壓恒為6V）、小燈泡（額定電壓為2.5V，燈絲電阻約為10Ω）、電流表、電壓表、開關各一個、規格分別為R1“10Ω，1A”和R2“50Ω，0.5A”的滑動變阻器各一個、導線若干．
（1）小紅設計了圖甲所示的電路，她應選用規格為的滑動變阻器（選填“R1”或“R2”），該實驗中滑動變阻器的作用是和
（2）正確連接電路后，閉合開關，小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是 ．
（3）排除故障后，移動滑動變阻器滑片在不同位置，小燈泡U﹣I圖象如圖乙所示，小燈泡的額定功率為W．
（4）由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是燈絲 ．
（5）在沒有電壓表、只有電流表的情況下，小紅增加了一只10Ω的定值電阻R并利用原有器材，也測出了額定電壓為2.5V小燈泡的額定功率．步驟如下： ①按照如圖丙所示的電路圖正確連接實物電路；
②閉合開關，調節滑動變阻器滑片，使電流表示數為A時，燈泡正常發光；
③斷開開關，保持不變，將電流表改接在燈泡所在支路中，再閉合開關，讀出電流表示數I；
④小燈泡額定功率的表達式為P額= ．

Answer 1

【答案】
（1）R2；保護電路；改變燈泡兩端的電壓
（2）小燈泡斷路
（3）0.625
（4）的溫度
（5）0.25；滑動變阻器滑片P的位置（或滑動變阻器接入電路的阻值）；U額I（或2.5VI）
【解析】解：（1）燈的額定電壓為2.5V，據歐姆定律知，燈正常發光的時的電流約為I= =0.25A，由串聯電路電壓的規律，變阻器要分去U滑=6V﹣2.5V=3.5V的電壓，滑動變阻器的阻值至少為R滑= =14Ω．根故應選用R2“50Ω0.5A”的滑動變阻器； 變阻器的基本作用是保護電路，因測量小燈泡在不同電壓的電功率，所以，本實驗中滑動變阻器還有改變燈兩端的電壓的作用；（2）經分析，若小燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有示數，原因是小燈泡斷路；（3）由圖乙知，當燈電壓為2.5V時對應的電流為0.25A，小燈泡的額定功率P額=U額I=2.5V×0.25A=0.625W；（4）因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化不是一個定值，所以，由圖乙發現燈泡電阻是變化的，影響其變化的主要原因是燈絲溫度；（5）②小紅增加了一只10Ω的定值電阻R，因當電流表示數為I= =0.25A時，R兩端的電壓一定為2.5V，
根據并聯電路電壓的特點，燈的電壓為2.5V，燈一定正常發光，所以，閉合開關，調節滑動變阻器滑片，使電流表示數為0.25A時，燈泡正常發光；
③斷開開關，保持變阻器滑片P的位置或變阻器接入電路的阻值不變，將電流表改接在所在燈支路中，此時電路的連接關系沒有改變，只是電流表由原來測通過R的電流變為測通過燈的電流I，R與燈兩端的電壓與變阻器的電壓均保持不變，燈仍正常發光，通過燈的電流I即為燈正常發光時的電流大小．所以，斷開開關，保持滑動變阻器滑片P的位置（或滑動變阻器接入電路的阻值）不變，將電流表改接在燈泡所在支路中，再閉合開關，讀出電流表示數I；
④小燈泡額定功率的表達式為P額=U額I（或2.5V×I）．
所以答案是：（1）R2；保護電路；改變燈泡兩端的電壓；（2）小燈泡斷路；（3）0.625；（4）的溫度；（5）②0.25；③滑動變阻器滑片P的位置（或滑動變阻器接入電路的阻值）；④U額I（或2.5VI）