Question

在測定小燈泡的電阻和額定功率的實驗中，有器材：電阻約為10Ω、額定電壓為2.5V的小燈泡一只，量程為3V的電壓表一個，開關(guān)一個，滑動變阻器一個，電源電壓3V，導(dǎo)線若干．另可供選擇的電流表有：
A．量程為100mA的電流表；
B．量程為0.6A的電流表；
C．量程為3A的電流表．
（1）在測定小燈泡的額定功率實驗前應(yīng)先記錄小燈泡的______（選填“額定電壓”、“電阻”或“額定功率”）．
（2）為保證測量比較準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選______．（A/B/C）
（3）實驗的電路圖如圖所示，圖中甲是______；連接電路時，開關(guān)應(yīng)______．
（4）根據(jù)電路圖連接好實物后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，而電壓表示數(shù)接近3V，取下燈泡，兩表的示數(shù)仍不變，出現(xiàn)故障的原因可能是______．
（5）改正電路后，他將測得的數(shù)據(jù)及計算結(jié)果填在下面的表格中，請完成表格數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù) 物理量	1	2	3	4
電壓U/V	2.5	2.0	1.5	1.0
電流I/A	0.30	0.26	0.22	0.20
電阻R/Ω		7.7	6.8

分析表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這說明______．這種現(xiàn)象在生活中也有體現(xiàn)，例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲______燒斷（選填“容易”或“不容易”）．
（6）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，我們可以得出小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______Ω，我們還可以算出小燈泡的額定功率為______W．

Answer 1

【答案】分析：（1）測定燈泡的額定功率，使燈泡在額定電壓下工作，先記錄燈泡的額定電壓，再記錄燈泡的額定電流；
（2）由電源電壓和電阻求電流，確定電流表的量程；
（3）根據(jù)電流表和電壓表與燈泡的連接方式，判斷甲是什么表；連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；
（4）電壓表示數(shù)接近3V說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，取下燈泡后兩表的示數(shù)仍不變說明電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚?br />（5）根據(jù)歐姆定律完成表格，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，燈絲的電阻在減小，根據(jù)電阻的決定因素可以確定燈絲電阻與溫度關(guān)系；用電器中電流越大，用電器越容易燒毀，結(jié)合電阻與溫度的關(guān)系，從而可以確定白熾燈在剛開燈的瞬間，燈絲是否容易燒毀；
（6）額定電壓下燈泡正常發(fā)光，由表格可知此時燈絲的電阻，根據(jù)P=UI求出額定功率．
解答：解：
（1）測燈泡的額定功率，必須使燈泡在額定電壓下工作，先記錄燈泡的額定電壓；
（2）根據(jù)歐姆定律可得，電路中的最大電流約為I===0.3A，
量程為100mA的電流表太小，量程為3A的電流表太大，測量不夠準(zhǔn)確，選擇量程為0.6A的電流表；
（3）電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)，所以乙、丙是燈泡和電壓表，甲是電流表；
連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)，防止連接完最后一根導(dǎo)線，電路接通，損壞元件；
（4）閉合開關(guān)，燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電路斷路，取下燈泡，電壓表和電流表示數(shù)不變，燈泡處斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，測電源電壓；
（5）根據(jù)歐姆定律可得，R₁==≈8.3Ω，R₄===5Ω；
由表知，隨電壓的增大，燈絲電阻不斷增大，電壓變大燈絲的發(fā)熱功率變大，燈絲溫度升高，這說明電阻的大小與溫度有關(guān)；
白熾燈在剛開燈的瞬間，溫度較低，電阻較小，瞬時功率P=較大，容易燒壞；
（6）燈泡兩端的電壓為2.5時，燈泡正常發(fā)光，由表可知燈絲的電阻約為8.3Ω；
燈泡的額定功率P=U₁I₁=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案為：
（1）額定電壓；
（2）B；
（3）電流表；斷開；
（4）燈絲斷了；
（5）8.3；5；燈絲電阻受溫度影響；容易；
（6）8.3；0.75．
點(diǎn)評：本題考查了電表的正確使用和實驗的注意事項、電路了故障的判斷、歐姆定律和電功率公式的應(yīng)用等，關(guān)鍵是會根據(jù)影響電阻大小的因素分析燈絲電阻與溫度的關(guān)系，同時要注意額定電壓下燈泡正常發(fā)光．