Question

【题目】小明学完电学后惊奇地发现，如图1所示的电路图更换不同的器材就可以进行不同的探究实验。

（1）在器材处若接上未知定值电阻可以测定未知定值电阻的阻值，若接上灯泡可以测定小灯泡的额定电功率。则：前者的实验原理是_____；后者的实验原理是_____

（2）在器材处若换用不同阻值的定值电阻可以探究“电流大小与电阻的关系”，小明实验时，在器材处先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2V，并记下相应的电流值：再改接10Ω的电阻，为了使电压表的示数为2V不变，此时滑片P应向_____（选填“A”或“B”）端移动。

（3）在测量小灯泡电功率的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω。

①请你用笔画线代替导线，将如图甲中的实物电路连接完整。要求：当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大；连线不得交叉。

（_____）

②小明同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数（如图乙所示）为_____V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑动变阻器的滑片P向_____（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。

③小明同学继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I﹣U关系图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是_____W，小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω，还可以得出：小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

④由图丙可知小灯泡的关系图象不是一条直线，原因是_____。

Answer 1

【答案】 P＝UI B 2.2 B 0.5 12.5 增大 灯的电阻随温度的变化而变化

【解析】

（1）如图电路，可以测定未知定值电阻的阻值，也可以测定小灯泡的额定电功率。则：前者的实验原理是；后者的实验原理是P=UI；

（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；

探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，则应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V。

（3）①小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：，故电流表选用小量程与电流表串联；

当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：

②灯在额定电压下正常发光，图中电压选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V，小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向B端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V；

③根据绘制成的I﹣U关系图象知，灯在额定电压下的电流为0.2A，小灯泡的额定功率是：

P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W，

由欧姆定律，小灯泡正常发光时的电阻是：

；

因通过灯的电流随电压的增大而变大，根据P=UI，灯的功率变大，故小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；

④由图丙可知小灯泡的关系图象不是一条直线，原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。