Question

【题目】小明利用如图甲所示电路测定小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为10Ω左右，实验器材如下：电源（电压为6V）、电流表、电压表、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只：R1（20Ω，0.5A），R2（50Ω，0.5A）

（1）实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是_____。正确连接电路闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，灯泡都不亮，电压表示数接近6V，电流表示数几乎为0，电路的故障可能是_____。

（2）排除电路故障后，闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙），则小灯泡的额定功率为_____W．可以看出，随着电压增大，小灯泡的实际功率_____，电阻_____（以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”）。灯丝电阻的改变是因为_____的改变。

（3）小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验，发现細定电压下工作时，灯泡亮度明显偏暗，小明仔细观察，发现原因是这只灯泡的灯丝明显变细，因此它电阻_____’消耗的实际功率_____。（以上两空选填“变大”、“变小”，或“不变”）

（4）灯泡的功率测量完毕，小明将电路中的灯泡先后分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻代替，探究电流与电阻的关系，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象，他控制电压一定的大小为_____，当定值电阻阻值为15Ω时，要调节滑动变阻器，使其连入电路的阻值为_____，可见小明应选用滑动变阻器_____（选填“R1”或“R2”）。

Answer 1

【答案】 电流调零 灯泡断路 0.625 变大 变大 温度 变大 变小 2.5V 21Ω R2

【解析】(1)当电表的指针开始时不在零点时应进行机械调零；灯泡都不亮，电流表示数为0，电路可能出现断路，电压表示数为6V，等于电源电压，说明电压表与电源之间是通路，所以故障原因可能是灯泡断路了，（2）由图象知，当电压为2.5V时，电流为0.25A，所以P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W；从图像可以看出，随着电压增大，小灯泡的电流增大，故小灯泡的实际功率变大，电阻变大。灯丝电阻的改变是因为温度的改变。（4）由图象知，不同阻值的电阻两端电压等于0.5A×5Ω＝0.25A×10Ω＝2.5V，应控制电压为2.5V，假设选择15Ω的定值电阻与滑动变阻器串联，由知，要保持定值电阻两端电压为2.5V不变，滑动变阻器接入电路的电阻为21Ω，所以滑动变阻器选择“50Ω0.5A”。