Question

某班同學到實驗室做“測定小燈泡功率”的實驗。被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10。實驗室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A  0～3A）、電壓表（0～3V  0～15V）、開關各一個，導線若干，滑動變阻器三只：R₁(5  0.5A)、R₂（50  0.5A）、R₃(500  1A)。同學們設計的電路如圖甲所示：

（1）最合適的滑動變阻器應選用      （選填“R₁”、“ R₂”、“ R₃”）
（2）實驗前在檢查儀器時，發現電流表指針如圖12乙所示，則接下來的操作是                。
（3）經檢查無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片到某一位置，電流表和電壓表的示數如圖12丙所示，則此時通過小燈泡的電流是        A，燈泡兩端的電壓是    V，此時小燈泡的電阻是    （電阻計算的結果保留二位小數），燈泡的實際功率是    W。
（4）改變滑動變阻器的阻值，多次測量通過小燈泡的電流和它兩端的電壓，根據記錄的數據，同學們畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖像（如圖12丁）,根據圖像提供的信息，算出小燈泡的額定功率為          W，小燈泡燈絲電阻隨電壓增大而____________（選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

（1）R₂ （2）把指針調至零刻線（調零）（3）0.22 ；1.8；8.18；0.396（4）0.625 ； 增大。

燈泡正常工作時電流為I_L=U_L/ R_L ="2.5V" /10Ω =0.25A．
測定燈泡功率的實驗中，燈泡與滑動變阻器串聯，根據串聯電路電壓特點得，燈泡正常工作時，
滑動變阻器電壓為：U'=U-U_L=6V-2.5V=3.5V，
滑動變阻器電阻為：R'=U′/ I_L ="3.5V" /0.25A =14Ω．
滑動變阻器最大電阻稍大于電路需要的滑動變阻器電阻，“5Ω  0.5A”電阻太小，“500Ω  1A”電阻太大．“50Ω  0.5A”的滑動變阻器電阻和電流都合適．
（2）實驗前，電流表指針沒有在零刻度，需要調零．
（3）燈泡電流大約為0.25A，電流表使用0～0.6A量程，
燈泡額定電壓為0.25V，電壓表使用0～3V量程，
RL′=U_L′/I_L′ ="1.8V/" 0.22A =8.18Ω，
P'=U_L′I_L′=1.8V×0.22A=0.396W．
（4）在圖象中查得，燈泡在2.5V下的電流為0.25A，
所以P_額=U_額I_額=2.5V×0.25A=0.625W．
燈絲的電壓增大，溫度升高，電阻增大．