Question

小明同學(xué)把一個(gè)“12V 25W”的小燈泡與滑動(dòng)變阻器連接后接在12V的電源上，閉合開關(guān)后開始研究通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示．

U/V	0	1	2	4	6	8	10	11
I/A	0	0.71	0.94	1.27	1.55	1.80	2.03	2.14

（1）分析表中數(shù)據(jù)，判斷一下通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓成正比嗎？其原因是什么？
（2）小明把兩個(gè)“12V 25W”串聯(lián)在一起，同樣接到這個(gè)12伏的電源上，如圖甲所示．求此時(shí)電路消耗的總功率是多大？
（3）下圖中乙、丙兩個(gè)電路均可用來測量燈泡的電流和電壓值，你認(rèn)為小明實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的是乙、丙中哪一個(gè)電路？請(qǐng)簡述你的理由．

Answer 1

解：（1）由表中數(shù)據(jù)知：R=隨燈泡兩端電壓的增大而增大，通過燈泡的電流與燈泡兩端的電壓成不能正比，原因是：隨燈泡兩端電壓的變化，燈泡的實(shí)際功率發(fā)生變化，燈泡的溫度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致燈泡電阻發(fā)生變化，即：電燈的電阻隨溫度的變化而變化．
（2）兩燈泡完全相同，把它們串聯(lián)接入電路中，它們兩端的電壓相等為電源電壓的一半，即U_燈===6V，6所對(duì)應(yīng)的電流I=1.55A，則電路總功率P=UI=12V×1.55A=18.6W．
（3）由表中數(shù)據(jù)知：在閉合開關(guān)時(shí)，燈泡兩端的電壓與流過燈泡的電流都為零，只有滑動(dòng)變阻器的分壓接法能做到這一點(diǎn)，由電路圖知：乙圖采用的是滑動(dòng)變阻器的分壓接法，因此小明采用的是乙圖．
答：（1）不成正比；電燈的電阻隨溫度的變化而變化；
（2）電路消耗的總功率是18.6W．
（3）選擇乙，因?yàn)橹挥幸�，才能在閉合開關(guān)時(shí)將電壓電流調(diào)節(jié)為“0”．
分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算可知燈泡電流與電壓間的關(guān)系；從溫度對(duì)電阻的影響分析原因．
（2）根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出燈泡兩端的電壓，由上表求出燈泡電壓對(duì)應(yīng)的電流，然后由P=UI求出功率．
（3）乙圖中滑動(dòng)變阻器采用分壓接法，燈泡兩端的電壓可調(diào)節(jié)到零；丙圖中滑動(dòng)變阻器是限流接法，燈泡電壓不可能調(diào)節(jié)到零，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷采用的是那各電路．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了歐姆定律、功率公式、電路的選擇，由一定難度，是一道難題．