Question

一个额定电压是2.5伏的小灯泡，其正常工作时电阻约10欧。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、电键各一个，两个规格分别为
A：“5Ω 1A”，B：“20Ω  0.5A”，的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为6伏）。

（1）小明设计了如图（a）所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为   （选填A或B）的滑动变阻器。
（2）图（b）已连接了部分电路。请你根据图（a）所示电路图．用笔画线代替导线，将电路连接完整。   （用2B铅笔在答题纸的相应位置作图）。
（3）小明正确选择了滑动变阻器，按图（a）的电路图连接好电路，闭合电建，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于2.5伏。发生上述原因的是           。
（4）小明排除故障后，继续实验。当电压表的示数为2.5V时．电流表的示数（如图（c）所示），小灯泡的额定功率是        W。
（5）小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据，作出了U—I
图象，如图所示。结果发现图线不是直线，
这是因为                              。

（6）想用a图继续探究电流与电压的关系，如何更换器材？
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（7）在第（6）问的基础上，想继续研究电流与电阻的关系，如何操作？_______
说出操作依据：______________________________________。

Answer 1

（1）B（2）

（3）滑动变阻器选用了A、B两个接线柱 （4）0.8 （5）灯丝电阻随温度变化而变化
（6）将小灯泡替换为定值电阻进行实验
（7）保证电阻两端的电压相同，换不同阻值的电阻进行实验；依据：研究电流与电阻的关系，采用控制变量法实验，应控制电阻两端的电压不变。

试题分析：（1）小灯泡的电流约为：
滑动变阻器的电压为：
滑动变阻器阻值最小为：
故应选B滑动变阻器；
（2）图中电源、开关、灯泡、电压表、电流表、已经连接好，所以只要将小灯泡的右端与滑动变阻器的A端相连即可。如图：

（3）灯泡发光较暗，电流表有示数．说明电路基本正常，再根据任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变，说明滑动变阻器没有起到调节作用，原因是滑动变阻器接了下面的两个接线柱。
（4）如图（c），电流表的示数为：0.32A，
小灯泡的额定功率：
（5）因为随着灯泡两端的电压变化，小灯泡的功率会变化，即灯丝的温度会变化，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，故图线不是直线。
（6）由问（5）知：小灯泡的电阻会变化，所以不能用其进行探究电流与电压的关系，应将小灯泡替换为定值电阻进行实验。
（7）在第（6）问的基础上，想继续研究电流与电阻的关系，
研究电流与电阻的关系用控制变量法，应保证定值电阻两端的电压不变，换用阻值不同的电阻进行实验。
点评：本实验为常考的电学实验，涉及的问题较多，但应细心分析问题逐个解决，特别要注意到灯丝的电阻随温度变化而变化。