Question

（13分）某同学在“测定小灯泡电功率”的实验中，设计了如图甲所示的电路图。电源电压6V，小灯泡L的额定电压是2.5 V，电阻大约10 Ω，可供选用的滑动变阻器R₁和R₂的最大阻值分别为10 Ω、50 Ω，实验电路如图所示。请完成和解答下列问题。
（1）他应该选用的滑动变阻器是______（填“R₁”或“R₂”）； 在图甲中a、b分别是　　 　表和　　　　　表。（2）连接电路时，应将开关　　　　；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑在甲图中的　  　　端。（选填“左”或“右” ）

（3）如图乙所示是他连接的实验电路，其中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线。（2分）

（4）纠正错误后，闭合开关，继续实验，并根据实验数据画出如图丙所示的U-I图像，计算出小灯泡的额定功率是   W，请你将小灯泡正常工作时的电流在如图丁所示的电流表中标出。（2分）
（5）根据图像可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐         ，原因是____________。
（6）继续移动滑动变阻器的滑片，小灯泡突然熄灭，此时电流表示数为0，而电压表有示数，那么发生的故障是                 ，此时电压表的示数是_______V。

Answer 1

（1）R₂  电流  电压； （2）断开 右； （3）改正后的电路如下图所示：

（4）0.625 （5）增大 灯丝的电阻随温度的升高而增大（6）灯泡断路   6

试题分析：（1）当小灯泡正常发光时，，滑动变阻器两端电压，在串联电路中，＞，∴R＞，即滑动变阻器的阻值应大于10Ω，应选择R₂；因为a串联在电路中，所以是电流表，b并联，所以是电压表；
（2）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片移至阻值最大位置；
（3）滑动变阻器应与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联；
（4）由图丙可知，当U=2.5V时，I=0.25A，则P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；电流表指针位置如下图所示：

（5）电压升高时，灯丝产生的热量增多，灯丝温度升高，电阻增大；
（6）灯丝烧断时，电压表与电流表，滑动变阻器串联，由于电压表的内阻极大，导致电路中电流极小，电流表不能测出，所以示数为0，电压表分得了绝大部分电压，所以电压表示数约等于电源电压。