Question

（2009?崇安區二模）在測2.5V 小燈泡（電阻大約10Ω左右）額定功率的實驗時，同學們設計如圖甲所示電路圖，其中電源電壓為6V，滑動變阻器“10Ω 1A”

（1）通過思考，同學們發現利用以上器材無法測出小燈泡額定功率，原因是

滑動變阻器的阻值太小

．
（2）經過調整后，請根據電路圖用筆畫線代替導線，將乙圖中的元件連成電路．要求：滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表的示數變大．
（3）調節滑片P的位置．使電壓表的示數為

2.5

V，這時電流表的示數如丙圖所示，則該燈泡的額定功率是

0.75

W．
（4）同學們繼續用上圖所示裝置來探究電流跟電壓、電阻的關系．首先把2 歐姆的電阻接入原來小燈泡的位置，調節滑動變阻器依次測得數據如表一．
由表一可歸納出：在電阻不變的情況下，導體中的電流跟它兩端的電壓成

正

比．
表一   

次數	電阻R=2Ω
	電壓（V）	電流（A）
1	1	0.5
2	1.6	0.8
3	2	1

表二

次數	電壓（V）	電流（A）
1（R=1Ω）	0.6	0.6
2（R=2Ω）	1	0.5
3（R=3Ω）	1.3	0.43

（5）然后研究電壓不變情況下電流與電阻的關系．其操作步驟是分別把1Ω、2Ω、3Ω的電阻接入原小燈泡的位置，立即閉合開關記錄讀數如表二所示．由表中的實驗數據發現，通過導休的電流跟它的電阻不成反比，其原因可能是遺漏了重要的操作步驟，此步驟是：

調節滑動變阻器，使電壓表的示數不變

．

Answer 1

分析：（1）根據條件計算燈泡正常發光時滑動變阻器的阻值，與其規格比較得出結論；
（2）根據電路圖連接實物電路，注意連接的順序和方式，特別是電流表、電壓表量程的選擇和滑動變阻器的接法；
（3）當燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，燈泡正常發光，根據丙圖讀出電流值，由P=UI計算出其電功率的值；
（4）分析表格中數據，得出電流和電壓的關系：電阻不變，導體中的電流與電壓成正比；
（5）要得出電流和電阻的關系，需保持電阻兩端的電壓不變．

解答：解：（1）燈泡正常發光時，電路中的電流大約為I=

U

R

=

2.5V

10Ω

=0.25A，則滑動變阻器的阻值為R滑=

U滑

I

=

6V-2.5V

0.25A

=14Ω＞10Ω，所以無法測出小燈泡的額定功率；
（2）電流表與燈泡串聯，選擇0～0.6A的量程，電壓表與燈泡并聯，應選擇0～3V的量程；滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表的示數變大，電阻應變小，滑動變阻器的下面應接左邊的接線柱，如圖所示：
；
（3）要使燈泡正常發光，兩端電壓應為2.5V，由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數為0.3A，則P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）由表二知，在電阻不變的情況下，導體中的電流跟它兩端的電壓成正比；
（5）要探究電流和電阻的關系，應調節滑動變阻器，使電壓表的示數不變，由于漏掉了這一步，所以不能得出電流和電阻的反比例關系．
故答案為：（1）滑動變阻器的阻值太小（或電源電壓太大）；（2）見上圖；（3）2.5；0.75；（4）正；（5）調節滑動變阻器，使電壓表的示數不變．

點評：此題是測量燈泡的額定功率實驗，考查了實物電路的連接，電流表的讀數及電功率的計算，還考查了電流和電壓、電阻的關系，注意控制變量法的應用．