Question

【題目】梁明同學用如圖所示的電路做“測量小燈泡的電功率”的實驗，小燈泡上標有“2.5V”的字樣，燈絲阻值約為10Ω。

（1）請用筆畫線代替導線，將如圖（甲）所示的實物連接成實驗電路。

（______）

（2）梁明同學正確連接電路并檢查無誤后，閉合開關，發現燈泡不亮，立刻要求老師更換燈泡。他的做法欠妥，正確的做法應該是：_____。

（3）解決了上述問題后，梁明調節滑動變阻器的滑片，使燈泡正常發光，此時電流表的讀數如圖乙所示為_____A，則燈泡的額定功率為_____W。

（4）完成上述實驗后，他設計了如圖所示的電路，測出了2V電壓下燈泡的電阻。已知R0＝20Ω，請完成下列實驗步驟：

①閉合開關S1，斷開S2，移動滑片，使電流表的示數為_____A；

②再將開關S2閉合，S1斷開，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數I；

③2V電壓下燈泡的電阻的表達式為R＝_____（用已知量和測量量表示）。

（5）梁明經過多次測量、計算，發現不同電壓下燈泡的電阻是不同的，原因是：_____。

Answer 1

【答案】 向左移動變阻器的滑片，觀察燈的發光情況 0.32 0.8 0.1 燈的電阻隨溫度的變化而變化

【解析】

（1）小燈泡上標有“2.5V”的字樣，表示燈的額定電壓為2.5V，燈絲阻值約為10Ω，由歐姆定律可得，燈的額定電流約為：I===0.25A，故電流表選用小量程與燈串聯；
變阻器按“一上一下”接入電路中與燈串聯，如下所示：

（2）為保護電路，閉合開關前，變阻器連入電路的電阻最大，此時電路中電流最小，此時燈泡的實際功率最小，燈泡可能不亮，正確的做法應該是：將變阻器滑片向左移動，觀察燈是否發光；
（3）電流表的讀數如圖1乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數為0.32A，
則燈泡的額定功率為：P=UI=2.5V×0.32A=0.8W；
（4）實驗步驟：
①閉合開關S1，斷開開關S 2，移動滑片，使電流表示數為=0.1A；
②再將開關S2閉合，S1斷開，保持滑片的位置不動，讀出電流表的示數為I；
③在①中，根據歐姆定律，R0兩端電壓為2V，由并聯電路的電壓規律，燈泡的電壓為2V；
在②中，燈與R0并聯，電流表測干路電流，電路的連接沒有變，各電阻的大小和通過的電流不變，燈的電壓仍為2V，根據并聯電路電流的規律，通過燈的電流為I ，
根據并聯電路電流的規律和歐姆定律可得，此時燈的電阻：RL=
（5）通過燈的電流隨電壓的增大而變大，根據P=UI可知，燈的功率變大，燈的溫度升高，因燈的電阻隨溫度的升高而變大，故燈的電壓增大時，燈的電阻變大，即不同電壓下燈泡的電阻是不同的。