题目

题型：不详难度：来源：

某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10。实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R₁(5  0.5A)、R₂（50  0.5A）、R₃(500  1A)。同学们设计的电路如图甲所示：

（1）最合适的滑动变阻器应选用      （选填“R₁”、“ R₂”、“ R₃”）
（2）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图12乙所示，则接下来的操作是                。
（3）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图12丙所示，则此时通过小灯泡的电流是        A，灯泡两端的电压是    V，此时小灯泡的电阻是    （电阻计算的结果保留二位小数），灯泡的实际功率是    W。
（4）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像（如图12丁）,根据图像提供的信息，算出小灯泡的额定功率为          W，小灯泡灯丝电阻随电压增大而____________（选填“增大”“减小”或“不变”）

答案

（1）R₂ （2）把指针调至零刻线（调零）（3）0.22 ；1.8；8.18；0.396（4）0.625 ； 增大。

解析

灯泡正常工作时电流为I_L=U_L/ R_L ="2.5V" /10Ω =0.25A．
测定灯泡功率的实验中，灯泡与滑动变阻器串联，根据串联电路电压特点得，灯泡正常工作时，
滑动变阻器电压为：U"=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑动变阻器电阻为：R"=U′/ I_L ="3.5V" /0.25A =14Ω．
滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻，“5Ω  0.5A”电阻太小，“500Ω  1A”电阻太大．“50Ω  0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适．
（2）实验前，电流表指针没有在零刻度，需要调零．
（3）灯泡电流大约为0.25A，电流表使用0～0.6A量程，
灯泡额定电压为0.25V，电压表使用0～3V量程，
RL′=U_L′/I_L′ ="1.8V/" 0.22A =8.18Ω，
P"=U_L′I_L′=1.8V×0.22A=0.396W．
（4）在图象中查得，灯泡在2.5V下的电流为0.25A，
所以P_额=U_额I_额=2.5V×0.25A=0.625W．
灯丝的电压增大，温度升高，电阻增大．