Question

【題目】小明利用如圖甲所示電路測定小燈泡的功率．被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω左右．實驗室有如下器材：電源（電壓為6V）、電流表（0～0.6A 、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、開關(guān)各一個、導線若干、滑動變阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3．

（1）實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是_______．正確連接電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，電壓表示數(shù)接近6V，電流表示數(shù)幾乎為0，電路的故障可能是____________________．

（2）排除電路故障后，閉合開關(guān)，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖像（如圖丙），則小燈泡的額定功率為____W．在多次測量中，小明還發(fā)現(xiàn)：當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比______．（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

（3）小明又取了一個規(guī)格、型號完全相同的舊燈泡進行實驗，發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，小明仔細觀察，發(fā)現(xiàn)這只燈泡的玻璃內(nèi)壁變黑．燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發(fā)光時發(fā)生升華而變細，消耗的實際功率變___的緣故（選填“大、小）．

（4）燈泡的功率測量完畢，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡，探究電流跟電阻的關(guān)系，得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖像，則小明應選用滑動變阻器______（選填“R1”、“R2”或“R3”）．若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω，則所選定值電阻的阻值為______．

Answer 1

【答案】 將電流表指針調(diào)零 燈泡斷路 0.625 變大 小 R2 10Ω．

【解析】實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示，應將電流表指針調(diào)零。

正確連接電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，電流表示數(shù)幾乎為0，電路故障可能是斷路，電壓表示數(shù)接近6V，則電壓表和電源兩極構(gòu)成通路，因此電路的故障可能是燈泡斷路。

（2）由圖丙可知，當電壓表示數(shù)為2.5V時，通過燈泡的電流為0.25A，所以小燈泡的額定功率。

在多次測量中，小明還發(fā)現(xiàn)：當電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表的示數(shù)之比變大，說明

燈泡的電阻隨溫度的升高而變大。

（3）因為燈絲發(fā)光時發(fā)生升華而變細，電阻變大，根據(jù)，電壓一定，電阻變大，燈泡的實際功率變小。

（4）①在探究“電流與電阻的關(guān)系”實驗中，應保持電阻兩端電壓一定，由圖丁可知，電壓表示數(shù)為UR=IR=0.5A×5Ω=2.5V，當R=25Ω時，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，有，

即，解得滑動變阻器的阻值RP=35Ω，所以應選滑動變阻器R2。

②若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω，則所選定值電阻的阻值為R，

解得R=10Ω