Question

【题目】为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系，某校物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验电路，标有“2.5V”字样的小灯泡电阻约为10Ω，电源电压6V，可供选用的滑动变阻器有“10Ω 1A”的R1和“20Ω 1A”的R2。

（1）为了完成实验，你认为应该选用的滑动变阻器是_____。（选填“R1”或“R2”）

（2）请用笔划线代替导线将图甲的实验电路补充完整_________。（要求：滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮）

（3）电路正确连按后，闭合开关，他们发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表指针明显偏转，你认为造成这一﹣现象的原因可能是_____。（选填字母）

A．电流表断路 B．小灯泡短路 C．小灯泡灯丝断了 D．滑动变阻器短路

（4）排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0﹣15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，若要测量小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向_____移（选填“左”或“右”）直到小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率是_____W。

（5）根据收集到的实验数据，同学们得出了灯泡亮度与实际功率的关系。在分析论证过程中，勤于思考的小明发现小灯泡在不同亮度下，它两端的电压与电流的比值不一样，你认为其主要原因是_____。

Answer 1

【答案】 R2 C 右 0.65 灯的电阻随温度的升高而变大

【解析】（1）灯的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律求灯的额定电流，当灯正常发光时，由串联电路的规律和欧姆定律求变阻器连入电路中的电阻确定选用的滑动变阻器；

（2）根据滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，确定变阻器的连接与灯串联；

（3）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；

（4）根据电压表大小量程之比为5：1读数，灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据求灯的功率；

（5）灯的电阻随温度的升高而变大，由欧姆定律分析。

解答：灯的额定电压为2.5V，小灯泡电阻约为10Ω，由欧姆定律，灯的额定电流约为：，电源电压6V，当灯正常发光时，由串联电路的规律和欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻：选用的滑动变阻器“20Ω 1A”的R2。

（2）滑动变阻器滑片向右移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联，如下所示：

（3）A．若电流表断路，整个电路断路，两表都没有示数，不符合题意；

B．若小灯泡短路，则电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；

C．若小灯泡灯丝断了，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针明显偏转，符合题意；

D．若滑动变阻器短路，电流表有示数，电压表有示数，不符合题意，

故选C；

（4）灯在额定电压下正常发光，排除故障后，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，某同学从“0-15V”量程的刻度线看出指针停在10V处，则对应小量程的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，故滑片向右移动，直到电压表示数为额定电压；此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.26A，则小灯泡的额定功率是：；

（5）灯的实际功率越大，灯越亮，灯的温度越高，因灯的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻越大，由欧姆定律，灯两端的电压与电流的比值即为灯的电阻，故不一样。

故答案为： (1). R2 (2). (3). C (4). 右 (5). 0.65 (6). 灯的电阻随温度的升高而变大