Question

18．一個額定電壓是2.5V的小燈泡，其正常工作時電阻約10Ω．小明想測定這個小燈泡的額定功率，實驗室中有如下器材：
電流表、電壓表、開關(guān)各一個，三個規(guī)格分別為A：“5Ω 1A”，B：“20Ω  0.5A”，C：“1kΩ 1A”的滑動變阻器，導(dǎo)線若干，電源（電壓為6V）．

（1）小明設(shè)計了如圖甲所示電路圖，通過分析你認為小明應(yīng)選用規(guī)格為B（選填A(yù)/B/C）的滑動變阻器．
（2）小明正確選擇了滑動變阻器，按圖甲的電路圖連接好電路，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光較暗，電流表有示數(shù)．任意移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數(shù)不變（示數(shù)不為零）且小于2.5V．具體原因是滑動變阻器選用了A、B兩個接線柱．
（3）小明排除故障后，繼續(xù)實驗．當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時．電流表的示數(shù)（如圖丙所示），小燈泡的額定功率是0.75W．
（4）小明根據(jù)測量燈泡實際功率的多組實驗數(shù)據(jù)，作出了I-U圖象，如圖丙所示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成（填“成”或“不成”）正比，這是因為燈絲電阻隨溫度變化而變化．

Answer 1

分析 （1）小燈泡額定電壓為2.5V，流過燈泡的電流約為0.3A，則滑動變阻器的分壓為3.5V，滑動變阻器的阻值約為燈泡阻值的兩倍，為保證電路安全，又方便操作，可選滑動變阻器B．
（2）電流表有示數(shù)說明電路閉合，未斷路；燈泡發(fā)光但較暗，移動滑片位置電壓表示數(shù)不為零且不變，說明滑動變阻器連接錯誤，選用了A、B接線柱．
（3）由電流表讀出電流表示數(shù)I，由公式P=UI可求出燈泡的功率．
（4）圖象不是直線，說明電壓與電流不成正比；這是因為燈絲電阻與溫度有關(guān)．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為2.5V，正常發(fā)光時電流約為0.3A．滑動變阻器A阻值太小，不能保證電路安全；滑動變阻器C阻值太大，不方便操作；為保證電路安全，又方便實驗操作，應(yīng)選滑動變阻器B．
（2）閉合開關(guān)電流表有示數(shù)，說明電路是閉合的，未斷路；燈泡發(fā)光但較暗，移動滑片位置電壓表示數(shù)不為零但不變，說明滑動變阻器連接錯誤，成了定值電阻，即選用了A、B兩接線柱．
（3）小燈泡的額定電壓U=2.5V，由圖知電流表量程為0.6A，最小分度值是0.02A，由表盤可知電流表示數(shù)I=0.30A，則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W．
（4）小燈泡的I-U圖象不是直線，這表明燈泡的電流與電壓不成正比，這是因為：燈絲電阻隨溫度變化而變化．
故答案為：（1）B；（2）滑動變阻器選用了A、B兩個接線柱；（3）0.75；  （4）不成；燈絲電阻隨溫度變化而變化．

點評 本題考查了實驗器材的選擇、電路故障分析、求燈泡功率、影響燈泡電阻的因素等問題，連接實物電路圖時，要注意電表量程的選擇，注意電表正負接線柱不要接反．