Question

【題目】小明學完電學后驚奇地發現，如圖1所示的電路圖更換不同的器材就可以進行不同的探究實驗。

（1）在器材處若接上未知定值電阻可以測定未知定值電阻的阻值，若接上燈泡可以測定小燈泡的額定電功率。則：前者的實驗原理是_____；后者的實驗原理是_____

（2）在器材處若換用不同阻值的定值電阻可以探究“電流大小與電阻的關系”，小明實驗時，在器材處先接入5Ω的電阻，閉合開關，移動滑片P，使電壓表的示數為2V，并記下相應的電流值：再改接10Ω的電阻，為了使電壓表的示數為2V不變，此時滑片P應向_____（選填“A”或“B”）端移動。

（3）在測量小燈泡電功率的實驗中，電源電壓為4.5V，小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發光時的電阻約為10Ω。

①請你用筆畫線代替導線，將如圖甲中的實物電路連接完整。要求：當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大；連線不得交叉。

（_____）

②小明同學閉合開關，移動滑片P到某一位置時，電壓表示數（如圖乙所示）為_____V，若他想測量小燈泡的額定功率，應將圖甲中滑動變阻器的滑片P向_____（選填“A”或“B”）端移動，使電壓表的示數為2.5V。

③小明同學繼續移動滑片P，記下多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制成圖丙所示的I﹣U關系圖象，根據圖象信息，可計算出小燈泡的額定功率是_____W，小燈泡正常發光時的電阻是_____Ω，還可以得出：小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而_____（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

④由圖丙可知小燈泡的關系圖象不是一條直線，原因是_____。

Answer 1

【答案】 P＝UI B 2.2 B 0.5 12.5 增大 燈的電阻隨溫度的變化而變化

【解析】

（1）如圖電路，可以測定未知定值電阻的阻值，也可以測定小燈泡的額定電功率。則：前者的實驗原理是；后者的實驗原理是P=UI；

（2）根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；

探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，則應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向B端移動，使電壓表的示數為2V。

（3）①小燈泡的額定電壓為2.5V，小燈泡正常發光時的電阻約為10Ω，由歐姆定律，燈的額定電流約為：，故電流表選用小量程與電流表串聯；

當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路的電阻變大，故變阻器右下接線柱連入電路中，如下所示：

②燈在額定電壓下正常發光，圖中電壓選用小量程，分度值為0.1V，示數為2.2V，小于燈的額定電壓2.5V，應增大燈的電壓，根據串聯電路電壓的規律，應減小變阻器的電壓，由分壓原理，應減小變阻器連入電路中的電阻大小，故滑片向B端移動，直到電壓表示數為額定電壓2.5V；

③根據繪制成的I﹣U關系圖象知，燈在額定電壓下的電流為0.2A，小燈泡的額定功率是：

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W，

由歐姆定律，小燈泡正常發光時的電阻是：

；

因通過燈的電流隨電壓的增大而變大，根據P=UI，燈的功率變大，故小燈泡的實際功率隨實際電壓的增大而增大；

④由圖丙可知小燈泡的關系圖象不是一條直線，原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。