Question

【题目】一个额定电压为2.5V的小灯泡，正常工作时的电阻约为10Ω，小明想探究小灯泡的电流与其两端电压的关系．实验室提供了如下器材：电源（电压恒定为6V）、电压表、电流表、“50Ω 0.5A”的滑动变阻器、开关各1个、导线若干．

（1）请你帮助小明用笔画线代替导线，将甲图中的实物电路连接完整，要求滑片位于最右端B时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大．____

（2）正确连接后，小明将滑片置于最右端，闭合开关，发现小灯泡不亮，两电表无示数，为判断故障，小明将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数．则电路发生故障的原因是________．

（3）排除故障后，小明移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出图乙所示的I﹣U图象．从图象可看出，当电压较高时，电流与电压并不成正比，其原因是________．

（4）由图象信息可知，小灯泡的额定功率为________ W，小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为________Ω．

Answer 1

【答案】滑动变阻器断路灯丝的电阻随温度的升高而增大0.517.5

【解析】

(1)将滑动变阻器串联在电路中，滑片位于最右端B时，滑动变阻器接入电路的电阻值最大，则滑动变阻器的下面应接左边的接线柱，如图所示：

(2)小灯泡不亮，两电表无示数，则电路断路，将电压表改接在滑动变阻器下面两接线柱上，发现电压表有示数，则说明与电压表并联的滑动变阻器断路；(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压升高时，灯泡的亮度增大，灯丝的温度升高，所以当电压较高时，电流与电压并不成正比；(4)由图象知，当U＝2.5V时，灯泡中的电流I＝0.2A，所以P＝UI＝2.5V×0.2A＝0.5W；当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压为U＝6V2.5V＝3.5V,R＝＝17.5Ω.