Question

13．在“測定小燈泡電功率”實驗中，如圖1所示，電源電壓6V，小燈泡L的額定電壓是2.5V，電阻大約10Ω左右，可供選用的滑動變阻器（規格分別為甲“10Ω2A”；乙“20Ω1A”）

（1）用筆畫線代替導線，把電路連接完整，要求滑動變阻器往左滑動時，燈泡變亮．
（2）小明在連好電路后，閉合開關，發現燈泡不亮，電壓表無示數，電流表有示數，可能的原因是
B（填序號）
A、燈泡斷路；  B、燈泡短路；    C、滑動變阻器短路；  D、滑動變阻器斷路
（3）為了能夠準確的測量出小燈泡的額定功率，小明所選的滑動變阻器的規格應當是乙（填“甲”或“乙”）．
（4）實驗測得多組不同電壓下，對應的電流，如圖2，描出I-U圖象，發現燈泡電流與電壓不成正比，造成這一現象的原因是燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器應該串聯在電路中，且滑動變阻器往左滑動時，燈泡變亮，即電阻變��；
（2）電流表有示數，說明整個電路是通路，電壓表無示數，說明電壓表并聯部分發生了短路．
（3）求出燈泡正常發光時滑動變阻器接入電路的阻值，然后選擇滑動變阻器．
（4）燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

解答 解：（1）滑動變阻器應該串聯在電路中，且滑動變阻器往左滑動時，燈泡變亮，即電阻變小，即滑片應該選擇左下方的接線柱，且此時電路的電流是：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，故電流表應該選擇小量程，如下圖所示：

（2）根據電路圖可知，燈泡和滑動變阻器串聯，電壓表測量燈泡兩端電壓，電流表測量電路電流．
A、如果小燈泡發生了斷路，則電路為斷路，電流表示數為零，電壓表測量電源電壓，不符合題意；
B、如果小燈泡發生短路，電流表有示數且較大，電壓表示數為零，符合題意；
C、如果滑動變阻器短路，電路中電流將會很大，電流表、電壓表都有示數，不符合題意；
D、滑動變阻器的滑片接觸不良，即電路為斷路，電流表、電壓表都無示數，不符合題意．
故選B；
（3）由題燈泡正常發光電路中電流約為：I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A，
此時變阻器兩端電壓U_變=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，變阻器連入阻值R=$\frac{{U}_{變}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，故應選“20Ω1A”的滑動變阻器；
（4）由于電阻受溫度的影響，所以通過燈泡的電流與電壓不成正比，是因為燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）乙；（4）燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；

點評 考查了測量小燈泡電功率實驗中的一些問題，是 一道綜合性的實驗題，難度不大．