Question

6．小明手頭有一個(gè)額定電壓是6V、正常工作電流約為0.5A的小燈泡，他想研究：通過(guò)小燈泡的電流和小燈泡兩端的電壓的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)室給他提供的器材如下：
電流表（0～0.6A～3A），電壓表（0～3V～15V），三個(gè)規(guī)格分別為“10Ω 2A”、“20Ω 2A”、“50Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器，電壓為9V的電源，開關(guān)和若干導(dǎo)線．
（1）小明連接的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小明邊調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，邊觀察電壓表和電流表的示數(shù)，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表所示．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因?yàn)闊艚z的電阻與燈絲溫度有關(guān)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓表示數(shù)/V	1	2	3	4	5	6
電流表示數(shù)/A	0.19	0.28	0.36	0.42	0.47	0.52

（2）根據(jù)這個(gè)電路，還可以測(cè)定小燈泡的電功率，該燈泡的額定功率為3.12W．通過(guò)分析你認(rèn)為小明選用了規(guī)格為“200Ω 1.5A”的滑動(dòng)變阻器．
（3）若將小燈泡換成螺線管，則當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，它能夠吸起的大頭針的數(shù)量將增多．

Answer 1

分析 （1）燈泡電阻隨燈泡溫度變化而變化，因此燈泡電阻不是定值，燈泡電壓與電流不成正比．
（2）由題意知燈泡的額定電壓為6V，則由表中數(shù)據(jù)得出燈泡兩端的電壓為6V時(shí)的電流，則由功率公式可求得燈泡的額定電壓；當(dāng)電壓表示數(shù)最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大，則滑動(dòng)變阻器接入電阻最大，由最大接入電阻可知滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（3）螺線管的磁性與通電電流有關(guān)，電流越大，則磁性越強(qiáng)，則由滑片的移動(dòng)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化，則可知電流的變化．

解答 解：
（1）表中數(shù)據(jù)知，燈泡電壓變化大于通過(guò)的電流變化，即電流與小燈泡兩端的電壓不成正比，因?yàn)闊艚z的電阻與燈絲溫度有關(guān)，燈絲溫度變化，燈絲的電阻隨著發(fā)生變化．
（2）燈泡的額定電壓為6V，由表可知當(dāng)電壓為6V時(shí)，電路中電流為0.52A，
則燈泡的額定功率P=UI=6V×0.52A=3.12W；
當(dāng)燈泡兩端電壓為1V時(shí)，由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓：U′=9V-1V=8V；
則由歐姆定律可得滑動(dòng)變阻器的接入電阻：
R′=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{8V}{0.19A}$=42.1Ω，故只能選用“200Ω1.5A”的滑動(dòng)變阻器；
（3）螺線管的磁性與電流有關(guān)，電流越大，螺線管的磁性越強(qiáng)，當(dāng)滑片左移時(shí)，電路中電流增大，則吸引大頭針的數(shù)目增多．
故答案為：（1）燈絲的電阻與燈絲溫度有關(guān)；（2）3.12；“200Ω  1.5A”；（3）增多．

點(diǎn)評(píng) 本題考查歐姆定律、串聯(lián)電路特點(diǎn)以及螺線管磁性因素的理解等，考查的知識(shí)點(diǎn)較多，在做題時(shí)要認(rèn)真審題，靈活應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)求解．