Question

【題目】李雷同學發現家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關。于是，找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖所示電路圖進行探究。電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓2.5V。

（1）請用筆畫線代替導線，把圖乙中的電路圖連接完整，使滑片P向右移動時小燈泡的亮度變亮。

（____）

（2）連接電路，閉合開關，小燈泡閃亮以下就熄滅。檢查發現小燈泡的燈絲已燒斷。分析原因是閉合開關時，滑動變阻器連入電路的電阻為_____（選填“最大值”或“最小值”），導致電流過大而形成的。

（3）斷開開關，更換燒壞的電流元件，進行正確的操作。調節滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表和電壓表的示數，在圖丙中繪制U﹣I圖象。

（4）根據圖丙中圖象初步判斷，小燈泡的電阻大小與燈絲_____有關（選填“溫度”、“長度”或“橫截面積”）．由此得知，家用白熾燈在開燈的瞬間與步驟（2）中小燈泡形成過大電流的原因不同。

Answer 1

【答案】 最小值 溫度

【解析】

（1）由圖知，需要將電壓表和滑動變阻器接入電路。已知燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V量程，用導線將“3”和燈泡左側接線柱連接；要使滑動變阻器滑片右移燈泡變亮，說明電流變大，電路電阻減小，滑動變阻器要連接右下角的接線柱，用導線將右下角的接線柱與電源負極相連。電路連接如下：

（2）連接電路后閉合開關，小燈泡閃亮一下就熄滅，說明電路連接關系是正確的，小燈泡熄滅燈絲燒斷，原因是閉合開關時，滑動變阻器連入電路的電阻為最小值，導致電流過大而形成的；

（4）圖丙中燈泡的U﹣I圖象是一條曲線，并且電流增大的程度小于電壓，說明其電阻是變化的，并且隨電壓的增大而增大，原因是電壓越高通過的電流越大，根據，燈實際功率越大，燈絲溫度越高，燈絲電阻越大；家用白熾燈在剛閉合電路的瞬間容易燒壞，原因是剛開始工作時，燈絲溫度較低，電阻較小，通過的電流較大。家用白熾燈在開燈的瞬間易燒斷斷與步驟（2）中小燈泡形成過大電流的原因不同。