Question

一個額定電壓是2.5V的小燈泡，其正常工作時電阻約10Ω。小明想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：   
電流表、電壓表、開關各一個，三個規格分別為A：“5Ω 1A”，B:“20Ω  0.5A”，C：“lkΩ 1A”的滑動變阻器，導線若干，電源(電壓為6V)。
(1)小明設計了如圖甲所示電路圖，通過分析你認為小明應選用規格為_____（選填A/B/C）的滑動變阻器。

(2)圖乙已連接了部分電路。請你根據圖甲所示電路圖．用筆畫線代替導線，將電路
連接完整。（2分）

(3)小明正確選擇了滑動變阻器，按圖甲的電路圖連接好電路，閉合開關，發現燈泡發光較暗，電流表有示數．任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數不變(示數不為零)且小于2.5V。具體原因是                                  。
(4)小明排除故障后，繼續實驗。當電壓表的示數為2.5V時．電流表的示數(如圖丙所示)，小燈泡的額定功率是          W。

(5)小明根據測量燈泡實際功率的多組實驗數據，作出了I—U圖象，如圖丁所示。結果發現圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓            （填“成”或“不成”）正比，這是因為                     _________________。

（6）利用該電路圖       （填“能”或“不能”）探究電流與電壓的關系，理由是         。

Answer 1

（1）B （2）如圖
(3)滑動變阻器同時接下面兩接線柱 (4) 0.75  (5) 不成  燈絲電阻隨溫度變化而變化
(6)不能      燈絲電阻是變化

試題分析：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，正常發光時電流約為0.3A．滑動變阻器A阻值太小，不能保證電路安全；滑動變阻器C阻值太大，不方便操作；為保證電路安全，又方便實驗操作，應選滑動變阻器B．
（2）把電流表串連接入電路，電壓表并聯在小燈泡兩端，電壓表量程為3V，電路圖如圖所示．

（3））閉合開關電流表有示數，說明電路是閉合的，未斷路；燈泡發光但較暗，移動滑片位置電壓表示數不為零但不變，說明滑動變阻器連接錯誤，成了定值電阻，即選用了A、B兩接線柱．
（4）小燈泡的額定電壓，由圖知電流表量程為0.6A，最小分度值是0.02A，由表盤可知電流表示數，則小燈泡的額定功率．
（5）小燈泡的I-U圖象不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，這是因為：燈絲電阻隨溫度變化而變化．
（6）因為小燈泡燈絲電阻隨溫度變化而變化，所以本實驗電路不能正確得出電流與電壓成正比的實驗結論，也就是說不能進行該實驗。
點評：實驗器材的選擇原則：1、安全性原則：所選器材應保證電路安全，電阻阻值不能太小、電壓表量程與電流表量程不應太小，電源電壓不要太大，以免損壞電路元件．
2、精確性原則：所選電壓表、電流表量程要合適，不要太大，方便讀數，減小讀數誤差，使測量值更準確．
3、方便操作 在保證安全的前提下，滑動變阻器的阻值盡可能小些，方便操作．
4、經濟性原則 使電路消耗的功率盡可能地�。�