Question

【題目】在探究小燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系，小蘭所在興趣小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，標(biāo)有2.5V字樣的小燈泡電阻約為10Ω，電源電壓6V，可供選用的滑動(dòng)變阻器有R1“10Ω 1A”和R2“20Ω 1A“。

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整（要求：滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮）。

（_______）

（2）為了完成實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是_____（選填“R1”或“R2“）。

（3）小蘭正確連接電路后，閉合開關(guān)，他們發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，你以認(rèn)為造成這一現(xiàn)象的原因可能是_____：（選填字母）

A電流表斷路 B小燈泡短路 C小燈泡燈絲斷了 D滑動(dòng)變阻器短路

（4）排除故障后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到某一位置時(shí)，某同學(xué)從0﹣15V量程的刻度線看出指針停在10V處，若要測(cè)量小燈泡的額定功率，應(yīng)如何操作_____，直到小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡的額定功率是_____W。

（5）根據(jù)收集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同學(xué)們得出了燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系。在分析論證過程中，勤于思考的小明發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同亮度下，它兩端的電壓與電流的比值不一樣，你認(rèn)為其主要原因是_____。

Answer 1

【答案】 R2 C 滑片向右移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓 0.65 燈的電阻隨溫度的升高而變大

【解析】

（1）要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí)，燈泡變亮，即電流變大電阻變小，故變阻器右下接線柱連入電路中，如下所示：

（2）標(biāo)有“2.5V”字樣的小燈泡電阻約為10Ω，由歐姆定律，其額定電流：I＝＝＝0.25A，電源電壓6V，燈正常發(fā)光，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律，變阻器連入電路中的電阻：R滑＝＝＝14Ω＞10Ω，故選用的滑動(dòng)變阻器R2；

（3）A．若電流表斷路，整個(gè)電路斷路，兩表都沒有示數(shù)，不符合題意；

B．若小燈泡短路，則電壓表示數(shù)為0，電流表有示數(shù)，不符合題意；

C．若小燈泡燈絲斷了，小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表與電源連通測(cè)電源電壓，電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)，符合題意；

D．若滑動(dòng)變阻器短路，電流表有示數(shù)，電壓表有示數(shù)，不符合題意。

（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，排除故障后，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移到某一位置時(shí)，某同學(xué)從“0﹣15V”量程的刻度線看出指針停在10V處，則對(duì)應(yīng)小量程的2V，小于燈的額定電壓2.5V，應(yīng)增大燈的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，由分壓原理，應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向右移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)為額定電壓；此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.26A，則小燈泡的額定功率是：P＝UI＝2.5V×0.26A＝0.65W；

（5）燈的實(shí)際功率越大，燈越亮，燈的溫度越高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，故燈絲的電阻越大，由歐姆定律，燈兩端的電壓與電流的比值即為燈的電阻，故不一樣。