Question

【題目】圖甲為測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)電路，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω。

（1）小宇連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，則故障原因可能是_____。

（2）排除故障后閉合開關(guān)，移動滑片P到某位置，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為_____V，則此時(shí)小燈泡消耗的實(shí)際功率_____（選填“大于”，“小于”或“等于”）額定功率。

（3）小寧繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成I﹣U圖像（圖丙），根據(jù)圖像，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_____W。

（4）進(jìn)一步分析圖像可知，隨著小燈泡兩端電壓的增大，燈絲電阻逐漸增大，造成這一現(xiàn)象的原因可能是_____。

（5）小宇將原電路中的小燈泡先后換接阻值分別為5Ω、10Ω和20Ω的定值電阻，探究“電流與電阻的關(guān)系”。

①先將5Ω的電阻接入電路，移動變阻器滑片，使電壓表示數(shù)為2V。此時(shí)，電流表的示數(shù)為_____A。

②當(dāng)小字將10Ω的電阻替換5Ω的電阻時(shí)，在如圖甲中應(yīng)向_____移動滑片，才能使電壓表的示數(shù)保持不變。

③實(shí)驗(yàn)中為了保證接入20Ω的定值電阻時(shí)，電壓表示數(shù)不變，則滑動變阻器的最大阻值應(yīng)不小于_____Ω。

Answer 1

【答案】燈泡短路了 2.2 小于 0.5 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 0.4 右 25

【解析】

(1)[1]閉合開關(guān)，移動滑片，電流表有示數(shù)，說明電路是通路，但小燈泡始終不亮，且電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是燈泡短路了；

(2)[2]由圖乙可知，電壓表使用0-3V量程，分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為2.2V；

[3]此時(shí)燈泡的電壓小于額定電壓2.5V，所以燈泡實(shí)際功率小于額定功率；

(3)[4]由丙可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)（電壓為2.5V），通過燈泡的電流為0.2A，所以燈泡的額定功率為：

；

(4)[5]當(dāng)燈泡中有電流通過時(shí)要發(fā)熱，且電壓越大，電流越大，燈泡的實(shí)際功率越大，溫度越高，燈絲的電阻就越大；

(5)①[6]5Ω的電阻接入電路，電壓表示數(shù)為2V，此時(shí)電流表的示數(shù)為：

；

②[7]將5Ω的電阻換成了10Ω的電阻時(shí)，串聯(lián)電路的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流變小，滑動變阻器分得的電壓變小，定值電阻分得的電壓變大；探究電流和電阻之間關(guān)系，必須保持電阻兩端的電壓不變，即與電阻并聯(lián)的電壓表示數(shù)不變，所以應(yīng)調(diào)節(jié)滑片向右移動，增大滑動變阻器接入電路的電阻，使電壓表的示數(shù)仍為2V；

③[8]當(dāng)接入20Ω電阻時(shí)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知：，由歐姆定律得：，即：

，

解得：R滑=25Ω，即變阻器最大阻值應(yīng)不小于25Ω。