Question

【題目】小明要測定標(biāo)有“3.8 V”小燈泡正常發(fā)光時的電阻，選擇一些器材連接了如圖甲所示電路。

(1)同組的小芳發(fā)現(xiàn)小明所選的器材不能完成此實驗，其原因是____________。并且電路連接也有錯誤，如果此時閉合開關(guān)，小燈泡___(選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)，電壓表___(選填“有示數(shù)”或“無示數(shù)”)。請你在接錯的那根導(dǎo)線上打“×”，并另畫一根導(dǎo)線，使電路連接正確；

（______）

(2)小明重新選擇合理器材，將電路改接正確后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使小燈泡正確發(fā)光，此時電流表示數(shù)如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是_____Ω；

(3)小明還測量了小燈泡在不同電壓下的電流，并根據(jù)所測得數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的I－U圖像，如圖丙所示，根據(jù)圖像可知電流與電壓并不成正比，原因是燈絲的電阻隨溫度升高而____；

(4)上述實驗結(jié)束后，小明又設(shè)計了如圖丁所示的電路，只用電壓表來測量額定電壓為3V的定值電阻的額定功率。已知滑動變阻器R0的最大阻值為15 Ω，電源電壓恒定，其測量過程如下：

①閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使滑動變阻器的電阻最小，電壓表測出總電壓6V

②移動滑片使滑動變阻器的電阻最大，測出R的電壓為4V

③定值電阻的額定功率P額＝_________W。

Answer 1

【答案】電源電壓低于燈泡的額定電壓 不發(fā)光 有示數(shù) 10 增大 0.3

【解析】

(1)[1]電源電壓為3V，小于燈的額定電壓，故選的器材不能完成此實驗。

[2][3]原電路中，電壓表串聯(lián)在電路中，電路中幾乎沒有電路，電流表將變阻器與燈短路了，此時閉合開關(guān)小燈泡不發(fā)光，電壓表與電源連通，電壓表有示數(shù)。

[4]電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中，電壓表與燈并聯(lián)，如圖所示：

(2)[5]此時電流表示數(shù)如圖乙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為0.02A，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是

R===10Ω

燈泡正常發(fā)光時的電阻是10Ω。

(3)[6]由于燈絲的電阻并非定值，通過燈絲的電流與電壓并不成正比，燈絲的電壓越高，通過燈絲的電流越大，燈絲的溫度越高，燈絲的電阻隨溫度升高而增大。

(4)[7]在①中，電源電壓為U=6V，在②中， 定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測定值電阻的電壓，當(dāng)電壓表示數(shù)為4V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動變阻器的電壓

U滑=UUR=6V4V=2V

串聯(lián)電路電流相等，即

I==

代入數(shù)據(jù)得

=

解得

R=30Ω

定值電阻R的額定功率

P額===0.3W

定值電阻的額定功率為0.3W。