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(dǎo)線若干、滑動變阻器三只：R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A )。

(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)系圖象(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(dāng)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_____________(選填物態(tài)變化名稱)而變細，消耗的實際功率變小的緣故。

(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變化的圖象，則小明應(yīng)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__________Ω。

Answer 1

【答案】調(diào)零 燈泡斷路 0.625 變大 升華 R2 10Ω

【解析】

(1)[1]實驗前在檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表指針沒有指在零刻度線上，所以接下來的操作：應(yīng)先對電流表調(diào)零。

[2]正確連接電路閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)接近6V，電流表示數(shù)幾乎為0，說明電路是斷路，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，故障的原因可能是小燈泡斷路。

(2)[3]由丙圖中得，小燈泡電壓為2.5V時，電流為0.25A，小燈泡額定功率為

P=UI=2.5V×0.25A=0.625W

[4]由丙圖中得，當(dāng)電壓表的示數(shù)増大時，通過燈泡電流也變大，但電壓比電流變化多，所以電壓表與電流表的示數(shù)之比變大。

(3)[5]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，燈絲電阻變大，消耗的實際功率變小的緣故。

(4)[6]由圖丁可知，當(dāng)電阻值為25Ω時，電路中的電流為0.1A，則電阻兩端的電壓

U=IR=0.1A×25Ω=2.5V

滑動變阻器兩端電壓為

U滑=U總-U=6V-2.5V=3.5V

滑動變阻器的阻值

[7]若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω，滑動變阻器的電流為

滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，電流相等，所以定值電阻阻值為

所選定值電阻的阻值為10Ω。