Question

【題目】一只小燈泡，額定功率為0．75W，額定電壓值已模糊不清．A小組的同學想測定其額定電壓值，于是先用歐姆表測出該燈泡的電阻約為3Ω，然后根據公式計算出該燈泡的額定電壓U＝＝1．5V．B小組同學認為A小組測量方法有誤，他們利用下面可供選擇的器材設計一個電路，測量通過燈泡的電流和它兩端的電壓，并根據測量數據來繪制燈泡的UI圖線，進而找到燈泡的額定電壓．

A．電壓表V（量程3V，內阻約3kΩ）

B．電流表A1（量程1 500mA，內阻約0．02Ω）

C．電流表A2（量程500mA，內阻約0．6Ω）

D．滑動變阻器R1（0～10Ω）

E．滑動變阻器R2（0～100Ω）

F．電源E（電動勢4．0V，內阻不計）

G．開關S和導線若干H．待測燈泡L（額定功率0．75W，額定電壓未知）

（1）在實驗過程中，B小組的同學將燈泡兩端的電壓由零緩慢地增加，在下面圖a所給的虛線框中畫出實驗的電路原理圖．上述器材中，電流表選________（選填“A1”或“A2”）；滑動變阻器選________（選填“R1”或“R2”）．

（2）當電壓達到1．23V時，發現燈泡亮度很暗，當達到2．70V時，燈泡功率已超過額定功率，便立即斷開開關，并將所測數據記錄在下面表格中．

次數	1	2	3	4	5	6	7
U/V	0．20	0．60	1．00	1．40	1．80	2．20	2．70
I/mA	80	155	195	227	255	279	310

請你根據表中實驗數據在圖b中作出燈泡的UI圖線．

（3）由圖像得出該燈泡的額定電壓應為________V；顯然這一結果大于1．5V，究其原因是________________．

Answer 1

【答案】（1）電路原理圖如圖甲所示；A2；R1；

（2）如圖乙所示；

（3）2．5（2．4～2．6均可）；燈泡的冷態電阻小于正常工作時的電阻（或燈泡電阻隨溫度升高而變大）

【解析】

試題分析：（1）題目表格中電流最大310mA，考慮測量的精確度，故電流表選擇A2；

要描繪小燈泡的U-I圖象，電壓要從零開始連續調節，故滑動變阻器從分壓式接法，故選擇小量程的變阻器方便操作，故變阻器選擇R2；電路如圖；

（2）小燈泡的U-I圖象如圖所示：

（3）小燈泡的功率為0．75W；當電壓為2．5V時，電流為0．3A，此時電功率為：P=UI=2．5×0．3=0．75W，恰好等于額定功率，故額定電壓為2．5V；顯然這一結果大管于1．5 V，究其原因是燈泡電阻隨著溫度的升高而升高；