题目:
小明同学把一个“12V 25W”的小灯泡与滑动变阻器连接后接在12V的电源上,闭合开关后开始研究通过灯泡的电流与灯泡两端的电压的关系,实验数据如下表所示.
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)分析表中数据,判断一下通过灯泡的电流与灯泡两端的电压成正比吗?其原因是什么?
(2)小明把两个“12V 25W”串联在一起,同样接到这个12伏的电源上,如图甲所示.求此时电路消耗的总功率是多大?
(3)下图中乙、丙两个电路均可用来测量灯泡的电流和电压值,你认为小明实验时采用的是乙、丙中哪一个电路?请简述你的理由.
答案
解:(1)由表中数据知:R=
随灯泡两端电压的增大而增大,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压成不能正比,原因是:随灯泡两端电压的变化,灯泡的实际功率发生变化,灯泡的温度发生变化,从而导致灯泡电阻发生变化,即:电灯的电阻随温度的变化而变化.
(2)两灯泡完全相同,把它们串联接入电路中,它们两端的电压相等为电源电压的一半,即U
灯=
=
=6V,6所对应的电流I=1.55A,则电路总功率P=UI=12V×1.55A=18.6W.
(3)由表中数据知:在闭合开关时,灯泡两端的电压与流过灯泡的电流都为零,只有滑动变阻器的分压接法能做到这一点,由电路图知:乙图采用的是滑动变阻器的分压接法,因此小明采用的是乙图.
答:(1)不成正比;电灯的电阻随温度的变化而变化;
(2)电路消耗的总功率是18.6W.
(3)选择乙,因为只有乙,才能在闭合开关时将电压电流调节为“0”.
解:(1)由表中数据知:R=
随灯泡两端电压的增大而增大,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压成不能正比,原因是:随灯泡两端电压的变化,灯泡的实际功率发生变化,灯泡的温度发生变化,从而导致灯泡电阻发生变化,即:电灯的电阻随温度的变化而变化.
(2)两灯泡完全相同,把它们串联接入电路中,它们两端的电压相等为电源电压的一半,即U
灯=
=
=6V,6所对应的电流I=1.55A,则电路总功率P=UI=12V×1.55A=18.6W.
(3)由表中数据知:在闭合开关时,灯泡两端的电压与流过灯泡的电流都为零,只有滑动变阻器的分压接法能做到这一点,由电路图知:乙图采用的是滑动变阻器的分压接法,因此小明采用的是乙图.
答:(1)不成正比;电灯的电阻随温度的变化而变化;
(2)电路消耗的总功率是18.6W.
(3)选择乙,因为只有乙,才能在闭合开关时将电压电流调节为“0”.