Question

小明在進行“測量小燈泡電功率”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0-0.6A、0-3A）、電壓表（0-3Ｖ、0-15Ｖ）、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”兩種規格的滑動變阻器，額定電壓為2.5Ｖ的小燈泡（正常發光時的電阻約為10Ω）、開關各一個，導線若干。

（1）為順利完成實驗，小明在實驗中應選用規格為   的滑動變阻器。
（2）請你用筆畫線代替導線，幫小明將圖甲的實物電路連接完整。（要求：滑片Ｐ向右移動時，小燈泡變亮）
（3）連好電路后，閉合開關，通過移動滑動變阻器的滑片，分別記下了多組對應的電壓表和電流表的示數，并繪制了U-I圖像如圖乙所示。根據U-I圖像提供的信息，可計算出小燈泡的額定功率是   W，當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時，小燈泡的電阻是   Ω。
（4）小明根據U-I圖像中數據計算發現：隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲的電阻   ，你認為原因可能是   。

Answer 1

（1）（1分）  50Ω、1A  
（2）（2分）

（3）（2分）  0.5      10                    
（4）（2分） 增大  燈絲溫度升高，電阻增大

試題分析：（1）燈泡正常發光時的電流約為，此時滑動變阻器兩端電壓U_滑=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
∴滑動變阻器接入電路的阻值，
因此應選規格為50Ω、1A的滑動變阻器．
（2）燈泡額定電壓是2.5V，電壓表選0～3V量程，滑動變阻器串聯接入電路，要使滑片Ｐ向右移動時，小燈泡變亮接B接線柱，電壓表與燈泡并聯，電路圖如圖所示．

（3）由圖乙所示圖象可知，燈泡額定電壓2.5V對應的電流為0.2A，燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；由圖象可知，電壓1.5V對應的電流為0.15A，
∴此時燈泡電阻．
（4）根據U-I圖象中數據計算發現：隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲的電阻增大，這是因為隨燈泡電壓與電流增大，燈泡實際功率增大，燈絲溫度升高，從而燈絲電阻增大．
點評：本題考查了實驗器材的選擇、連接實物電路圖、求燈泡功率與電阻、分析影響燈絲電阻的因素，選擇實驗器材時要保證電路安全；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．