Question

小明手頭有一個額定電壓是6V、正常工作電流約為O.5A的小燈泡，他想研究：通過小燈泡的電流和小燈泡兩端電壓的關系．實驗室給他提供的器材如下：電流表（O～0.6A～3A）、電壓表（O～3V～15V）、開關和一些導線，三個規格分別為“1OΩ 2A”、“20Ω 2A”、“20OΩ 1.5A”的滑動變阻器，電壓為9V的電源．
（1）小明設計了如圖甲所示的電路，請你用筆畫線代替導線，在圖乙中把電路連接完整，要求滑片向右移時，小燈泡變暗．
（2）實驗過程中，小明邊調節滑動變阻器，邊觀察電壓表和電流表的示數，實驗記錄的數據如下表所示，分析實驗數據發現，通過小燈泡的電流與燈兩端的電壓不成正比，這是因為______；
（3）根據這個電路，還可以測定小燈泡的電功率，該燈泡的額定功率為______W，通過分析你認為小明選用了規格為______的滑動變阻器．

實驗次數	1	2	3	4	5	6
電壓表示數/V	1	2	3	4	5	6
電流表示數/A	0.19	0.28	0.36	0.42	0.47	0.52
電阻/Ω	5.26	7.14	8.33	9.52	10.64	11.54

（4）若將小燈泡換成螺線管，則當滑片P向左滑動時．它能夠吸起大頭針的數量將______．

Answer 1

【答案】分析：（1）由電路圖可知燈泡與滑動變阻器串聯，若要使滑片右移時，小燈泡變暗，則應使滑片右移時，滑動變阻器接入電阻增大，則可知滑動變阻器的接法；
（2）金屬導體的阻值與溫度有關，溫度越高，則金屬導體的電阻增大，則可知出現題目中現象的原因；
（3）由題意知燈泡的額定電壓為6V，則由表中數據得出燈泡兩端的電壓為6V時的電流，則由功率公式可求得燈泡的額定電壓；當電壓表示數最小時，滑動變阻器兩端的電壓最大，則滑動變阻器接入電阻最大，由最大接入電阻可知滑動變阻器的規格；
（4）螺線管的磁性與通電電流有關，電流越大，則磁性越強，則由滑片的移動可知滑動變阻器接入電阻的變化，則可知電流的變化．
解答：解：（1）滑片右移時，接入電阻增大，則滑動變阻器應接下方左側接線柱；因電源電壓為9V，則電壓表應采用0～15V量程；注意電流應由正接線柱流入，答案如圖所示：

（2）因金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大，隨電壓的增大，燈絲電阻上的溫度升高，故燈絲電阻增大；即：燈絲電阻隨溫度升高而增大
（3）燈泡的額定電壓為6V，由圖可知當電壓為6V時，電路中電流為6.2A，
則燈泡的額定功率P=UI=6V×0.52A=3.12W；
當燈泡兩端電壓為1V時，由串聯電路的電壓規律可得，滑動變阻器兩端的電壓U′=9V-1V=8V；
則由歐姆定律可得：滑動變阻器的接入電阻R′===42.1Ω； 故只能選用200Ω（1.5A）的滑動變阻器；
（4）螺線管的磁性與電流有關，電流越大，螺線管的磁性越強，當滑片左移時，電路中電流增大，則吸引大頭針的數目增多；
故答案為：（1）答案如上圖；（2）燈絲電阻隨溫度升高而增大；（3）3.12；200Ω（1.5A）；（4）增多．
點評：本題考查歐姆定律、實物圖的連接、串聯電路的電壓規律等，考查的知識點較多，在做題時要認真審題，靈活應用所學物理知識求解．