Question

有一個(gè)標(biāo)有“12V、24W”的燈泡，為了測(cè)定它在不同電壓下的實(shí)際功率和額定電壓下的功率，需測(cè)定燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流，現(xiàn)有如下器材：
A．直流電源15V（內(nèi)阻可不計(jì)）
B、直流電流表0～0.6A～3A（內(nèi)阻0.5Ω、0.1Ω）
C、直流電流表0～300mA（內(nèi)阻約5Ω）
D、直流電壓表0～3V～15（內(nèi)阻約3kΩ、15kΩ）
E．直流電壓表0～25V（內(nèi)阻約200kΩ）
F．滑動(dòng)變阻器10Ω、5A
G．滑動(dòng)變阻器1kΩ、3A
①實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已放置開關(guān)、導(dǎo)線若干及燈泡，為了完成實(shí)驗(yàn)需要從上述器材中選用

 

（用序號(hào)字母表示）．
②若答案卷上相應(yīng)方框內(nèi)畫出最合理的實(shí)驗(yàn)電路圖．
③若測(cè)得燈絲電阻R隨燈泡兩端電壓變化關(guān)系的圖線如上圖所示，由這條曲線可得出：正常發(fā)光條件下，燈絲消耗的電功率是

 

W．
④試說明圖線彎曲的原因

 

：

Answer 1

分析：①儀器的選擇應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)的安全、準(zhǔn)確和便于調(diào)節(jié)；先選出必須的儀器；再由燈泡的額定電壓可選出電源及電壓表；由功率公式可求出電流，則可求出電流表的量程；根據(jù)電阻關(guān)系可選出滑動(dòng)變阻器；
②由題目要求要選出滑動(dòng)變阻器的接法及電流表的接法；
③由曲線找出在額定狀態(tài)下燈泡電阻，由功率公式可求得燈實(shí)際消耗的功率；
④金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，故分析電路中溫度的變化可得出電阻變化的原因．

解答：解：①由題意可知，為了完成實(shí)驗(yàn)電源為必選；因燈泡的額定電壓為12V，故為了安全準(zhǔn)確電壓表應(yīng)選D中15V的量程；而燈泡中的電流約為：I=

P

U

=

24

12

=2A；故電流表應(yīng)選B中3A的量程；而由題意可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用分壓接法，故滑動(dòng)變阻器選小電阻，故選F；故選ABDF；
②由題意可知，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用分壓接法；由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡內(nèi)阻，故電流表采用外接法，故電路如圖所示；
③由圖可知，當(dāng)電壓為12V時(shí)，電阻為6.2Ω，故功率P=

U2

R

=

122

6.2

=23.2W
④開始時(shí)，電壓變大，產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致電阻變大，后來雖然隨電壓增大，但伴隨著光，此時(shí)溫度較溫度，故電阻保持穩(wěn)定．故在開始時(shí)圖線有較大的彎曲；
故答案為：①ABDF；②由圖所示；③23.2（23-24均可）④開始時(shí)，電壓變大，產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致電阻變大，后來雖然隨電壓增大，但伴隨著光，此時(shí)溫度較穩(wěn)定，故電阻保持穩(wěn)定．

點(diǎn)評(píng)：本題雖然是求功率，但事實(shí)是測(cè)量燈泡的伏安特性曲線，注意本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采用分壓接法，同時(shí)電流表一般采用外接法．