Question

小明同学把一个“12V 25W”的小灯泡与滑动变阻器连接后接在12V的电源上，闭合开关后开始研究通过灯泡的电流与灯泡两端的电压的关系，实验数据如下表所示．

U/V	0	1	2	4	6	8	10	11
I/A	0	0.71	0.94	1.27	1.55	1.80	2.03	2.14

（1）分析表中数据，判断一下通过灯泡的电流与灯泡两端的电压成正比吗？其原因是什么？
（2）小明把两个“12V 25W”串联在一起，同样接到这个12伏的电源上，如图甲所示．求此时电路消耗的总功率是多大？
（3）下图中乙、丙两个电路均可用来测量灯泡的电流和电压值，你认为小明实验时采用的是乙、丙中哪一个电路？请简述你的理由．

Answer 1

解：（1）由表中数据知：R=随灯泡两端电压的增大而增大，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压成不能正比，原因是：随灯泡两端电压的变化，灯泡的实际功率发生变化，灯泡的温度发生变化，从而导致灯泡电阻发生变化，即：电灯的电阻随温度的变化而变化．
（2）两灯泡完全相同，把它们串联接入电路中，它们两端的电压相等为电源电压的一半，即U_灯===6V，6所对应的电流I=1.55A，则电路总功率P=UI=12V×1.55A=18.6W．
（3）由表中数据知：在闭合开关时，灯泡两端的电压与流过灯泡的电流都为零，只有滑动变阻器的分压接法能做到这一点，由电路图知：乙图采用的是滑动变阻器的分压接法，因此小明采用的是乙图．
答：（1）不成正比；电灯的电阻随温度的变化而变化；
（2）电路消耗的总功率是18.6W．
（3）选择乙，因为只有乙，才能在闭合开关时将电压电流调节为“0”．
分析：（1）根据表中数据计算可知灯泡电流与电压间的关系；从温度对电阻的影响分析原因．
（2）根据串联电路的特点求出灯泡两端的电压，由上表求出灯泡电压对应的电流，然后由P=UI求出功率．
（3）乙图中滑动变阻器采用分压接法，灯泡两端的电压可调节到零；丙图中滑动变阻器是限流接法，灯泡电压不可能调节到零，根据实验数据判断采用的是那各电路．
点评：本题考查了欧姆定律、功率公式、电路的选择，由一定难度，是一道难题．