Question

13．某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验．被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω．实验室有如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A  0～3A）、电压表（0～3V  0～15V）、开关各一个，导线若干，滑动变阻器三只：R₁（5Ω  0.5A）、R₂（25Ω  0.5A）、R₃（50Ω  1A）．

（1）最合适的滑动变阻器应选用R₂（选填“R₁”、“R₂”、“R₃”）
（2）在图甲中画出实验电路图，部分已画好．
（3）图乙已连接了部分电路，请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整．
（4）经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到某一位置，电流表和电压表的示数如图丙所示，灯泡的实际功率是0.396W，现在要测灯泡的额定功率，滑动变阻器的滑片P应向
A移动．（选填“A”或“B”）
（5）改变滑动变阻器的阻值，多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压，根据记录的数据，同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丁），根据图象信息可知小灯泡的电阻是变化的，这一现象表明：灯泡的电阻随温度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根据小灯泡的额定电压及电源电压计算所串联电阻的最小阻值．根据串联电路的知识进行分析．
（2）电压表并联到灯泡的两端，电流表串联在电路中．
（3）在连接电路时，注意电流表和电压表的连接方法．电流表串联在电路中，电压表与灯泡并联，并注意其量程和正负接线柱的接法
（4）电流表与电压表的读数时，先要认清量程，分度值，根据指针位置读数；利用电阻、电功率计算公式计算；根据变阻器的分压作用分析滑片移动方向．
（5）灯丝的电阻受温度影响很大，随温度的升高而增大．

解答 解：（1）灯泡正常发光时的电流为：I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A；此时滑动变阻器的电阻为：R'=$\frac{U'}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω，滑动变阻器的电阻太大，调节作用较大，示数变化较大，不易读数，故选R₂．
（2）电压表并联到灯泡的两端，电流表串联在电路中，如图：
；
（3）将电流表串联在电路中，根据数据，应选择0～0.6A的量程；电压表应与灯泡并联，根据额定电压，应选择0～3V的量程；滑动变阻器采用一上一下的接法；如图：
；
（4）电流表分度值0.02A，指针在0.2A右侧第7个小格，示数为：0.22A；电压表分度值是0.1V，示数为1.8V；小灯泡的电功率：P=UI=1.8V×0.22A=0.396W．
小灯泡的额定电压为2.5V，需要增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，故滑片向A移动；
（5）灯丝的电压增大，温度升高，电阻增大．
故答案为：（1）R₂；  （2）如图；（3）如图；（4）0.396； A； （5）灯泡的电阻随温度的升高而增大．

点评 本题考查了电流表量程的选择和连接以及读数、电压表的读数、滑动变阻器的连接和使用即利用电压和电流值计算电阻和电功率等，这些知识点是伏安法测功率中最常见的内容，也是常考的内容．