Question

【題目】如圖甲所示，是小浩同學(xué)做“測量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn)的電路圖，已知電源電壓為，小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓為，有三種規(guī)格的滑動變阻器，分別是：①“”、②“”、③“”。

(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)_____；正確連接電路后，且操作正確，閉合開關(guān)后，小燈泡不發(fā)光，那么接下來恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是_____（選填序號）；

A.移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡的發(fā)光情況

B.檢查電路是否短路，替換同一規(guī)格的小燈泡

C.檢查電路是否斷路，替換同一規(guī)格的小燈泡

(2)小浩同學(xué)在某次調(diào)節(jié)中，滑動變阻器接入電路的阻值減小了，小燈泡電阻變化，則_____（選填“大于”“等于”或“小于”）；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，得到了如表的數(shù)據(jù)，小浩將這6組數(shù)據(jù)算得的電阻值取平均值作為小燈泡正常發(fā)光的電阻，這種數(shù)據(jù)處理方式是_____（選填“合理”或“不合理”）的，理由是_____；最終可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_____（除不盡的保留一位小數(shù)）；

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓/	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
電流/	0.12	0.2	0.24	0.28	0.3	0.31

(4)由表中的數(shù)據(jù)可知選擇的滑動變阻器為_____（選填“①”“②”或“③”）；

(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小浩進(jìn)一步測量并描繪出小燈泡的電流隨電壓變化的曲線如圖乙，如果將該小燈泡單獨(dú)與一個最大阻值為的滑動變阻器串聯(lián)后接入電壓為的電源兩端，如圖丙所示，在調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，燈泡消耗電功率的最小值是_____

Answer 1

【答案】斷開 A 大于 不合理 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化 8.3 ③ 0.2

【解析】

(1)[1]為了保護(hù)電路，連接電路時(shí)，斷開開關(guān)。

[2]實(shí)驗(yàn)中，正確連接電路，且操作正確隱含的一個條件是：變阻器連入電路中的阻最大，閉合開關(guān)S后，由于電路中電流較小，小燈泡的實(shí)際功率遠(yuǎn)小于額定功率，所以，不發(fā)光；所以接下來合適的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是：移動滑動變阻器的滑片，觀察小燈泡的發(fā)光情況，故選A。

(2)[3]滑動變阻器接入電路的阻值減小，電路中的電流變大，燈泡的亮度變大，燈的功率變大，燈絲的溫度升高，燈絲的電阻變大；由于總電壓不變，電路中的電流變大，可知電路中的總電阻變小，所以變阻器減小的阻值大于燈泡增大的阻值，即。

(3)[4][5]燈泡的電阻隨溫度的變化而變化，不是一個定值，故取平均值沒有意義，是不合理的。

[6]由表知，燈泡的額定電壓為2.5V，額定電流為0.3A，小燈泡的電阻為

小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為8.3。

(4)[7]電源電壓為6V，第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)燈泡兩端的電壓為0.5V，則滑動變阻器兩端的電壓為

則此時(shí)變阻器連入電路中的電阻

所以①不合適，而②的額定電流只有0.2A，所以只有③符合要求。

(5)[8]小明將該小燈泡單獨(dú)與一個最大阻值為10Ω的滑動變阻器串聯(lián)后接入電壓為3V的電源兩端，當(dāng)滑動變阻器的電阻最大時(shí)，電路電流最小，燈泡的功率最小；由表知，當(dāng)電流I=0.2A時(shí)，燈的電壓U燈=1.0V，根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)，通過滑動變阻器的電流大小等于0.2A，此時(shí)滑動變阻器的電壓U滑=2V；又根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)，燈和定值電阻的總電壓

剛好為電源電壓；所以，此時(shí)RL的功率

此時(shí)RL的功率0.2W。