Question

【題目】李嵐同學在進行“測量定值電阻的電功率”的實驗時，所選用的器材有：額定電流為0.4A的定值電阻（阻值約為6Ω）、電壓恒為12V的電源、電流表、電壓表、兩種不同規格的滑動變阻器“50Ω 1A”和“5Ω 1A”、開關及導線若干，請回答下列問題。

（1）在保證電路中各電器元件都安全的前提下，李嵐在進行實驗時，應當選用的滑動變阻器的規格為______。

（2）請用筆畫線代替導線，將圖甲所示的實物電路圖連接完整_______。（要求：滑動變阻器滑片向右移動時，電阻變大）

（3）連接好電路，閉合開關后，李嵐移動滑動變阻器的滑片。當電流表的示數為0.4A時，電壓表示數如圖乙所示，則此時電壓表的示數為_________V，定值電阻的電功率為_________W，電阻為__________Ω。

【拓展】

（4）李嵐將定值電阻換成額定電壓為4V的小燈泡后，移動滑片，觀察電流表和電壓表的示數，并記錄成如圖丙所示的I-U圖像，則小燈泡的額定功率為__________W；由圖像可知，小燈泡燈絲的阻值不是固定的，這是因為________________________________________。

Answer 1

【答案】 50Ω 1A 2.5 1 6.25 1.6 小燈泡燈絲阻值隨溫度變化

【解析】（1）由于兩電阻是串聯的，當電路中的電流為0.4A時，電路中的總電阻約為12V/0.4A=30Ω，則此時變阻器接入的電阻約為30Ω-6Ω=24Ω，故滑動變阻器應選50Ω 1A；（2）定值電阻的額定電壓約為0.4A×6Ω=2.4V，所以電壓表應選3V的量程，實物圖連線如下所示：

由乙圖可知，電壓表的示數為2.5V，則定值電阻此時的電功率為P=UI=2.5V×0.4A=1W；定值電阻的阻值R=U/I=2.5V/0.4A=6.25Ω；（4）由圖丙可知，當電壓表的示數為4V時，電流表的示數為0.4A，故可得小燈泡的額定功率為P額=4V×0.4A=1.6W；由小燈泡在發光燈絲的溫度是變化的，其電阻隨溫度的變化而變化，所以圖像上不是一條過原點的直線。