Question

【题目】小华做“测量小灯泡电功率”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为2.5V，灯丝电阻约为10Ω）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“10Ω 1A”和R2“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干．

（1）小华设计了图甲所示的电路，她应选用规格为______的滑动变阻器（选填“R1”或“R2”）.

（2）排除故障后，移动滑动变阻器滑片在不同位置，小灯泡U﹣I图像如图乙所示，小灯泡的额定功率为_________W．

（3）由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是__________________．

（4）小华在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1，小灯泡电阻变化了

△R2，则△R1_____△R2（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

（5）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，选用了如图丙所示的器材，其中电源电压恒为U，R的电阻值已知。

①闭合开关S和_____，调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为2.5/R ；

②闭合开关S和_____，__________________，记录电流表的示数为I ；

③小灯泡额定功率表达式为：P额 =______________．（用已知量符号表示）

Answer 1

【答案】 R2 0.625 灯丝电阻随温度升高而增大（灯丝温度变化） 大于 S2 S1 保持滑动变阻器滑片位置不变 P额=2.5×(I-2.5/R)

【解析】（1)灯的额定电压为2.5V，据欧姆定律知，灯正常发光的时的电流约为I＝＝＝0.25A,由串联电路电压的规律，变阻器要分去U滑＝6V2.5V＝3.5V的电压，滑动变阻器的阻值至少为R滑＝＝＝14Ω.故应选用R2“50Ω0.5A”的滑动变阻器； (2)由图乙知，当灯电压为2.5V时对应的电流为0.25A，小灯泡的额定功率P额＝U额I＝2.5V×0.25A＝0.625W；(3)因灯丝的电阻随温度的变化而变化不是一个定值，所以，由图乙发现灯泡电阻是变化的，影响其变化的主要原因是灯丝温度；（4）灯泡和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值减小时，电压表示数增大，电流表示数增大，若△R1等于△R2，则电路总电阻不变，电流表示数不变，与事实不符，若△R1小于△R2，则电路总电阻增大，电流表示数减小，与事实不符电，故△R1大于△R2.（5）测该小灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于额定电压，测出额定电压下的电流。故：闭合开关S和S2，灯泡和R并联，电压相等，调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为2.5/R，即R的电压为2.5V，灯泡的电压也等于2.5V；闭合开关S和S1，灯泡和R并联，保持滑动变阻器滑片位置不变，两支路的电流不变，此时电流表测干路电流，灯泡的电流为：I2.5/R，小灯泡额定功率表达式为：P额 ＝U额I额2.5×(I2.5/R)．