(2013?如東縣模擬)小明在進行“測量小燈泡電功率”的實驗時,實驗臺上給他提供的器材有:6V蓄電池、電流表(0-0.6A、0-3A)、電壓表(0-3V、0-15V)、“50Ω、1A”和“10Ω、1.5A”兩種規(guī)格的滑動變阻器,額定電壓為2.5V的小燈泡(正常發(fā)光時的電阻約為10Ω)、開關(guān)各一個,導(dǎo)線若干.

(1)為順利完成實驗,小明在實驗中應(yīng)選用規(guī)格為
50Ω、1A
50Ω、1A
的滑動變阻器.
(2)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫小明將圖甲的實物電路連接完整.(要求:滑片P向右移動時,小燈泡變亮)
(3)連好電路后,閉合開關(guān),通過移動滑動變阻器的滑片,分別記下了多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制了U-I圖象如圖乙所示.根據(jù)U-I圖象提供的信息,可計算出小燈泡的額定功率是
0.5
0.5
W,當加在小燈泡兩端的電壓為1.5V時,小燈泡的電阻是
10
10
Ω.
(4)小明根據(jù)U-I圖象中數(shù)據(jù)計算發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端電壓的增大,燈絲的電阻
增大
增大
,你認為原因可能是
燈絲溫度升高,電阻增大
燈絲溫度升高,電阻增大
分析:(1)由歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時的電流,由串聯(lián)電路特點求出此時滑動變阻器接入電路的阻值,由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的阻值,據(jù)此選擇滑動變阻器規(guī)格.
(2)根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程,把滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表與燈泡并聯(lián).
(3)由圖象求出燈泡額定電壓對應(yīng)的電流,由P=UI求出燈泡額定功率;由圖象求出電壓1.5V對應(yīng)的電流,由歐姆定律求出燈泡電阻.
(4)燈泡電阻受溫度影響,水溫度升高而增大.
解答:解:(1)燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=
UL
RL
=
2.5V
10Ω
=0.25A,此時滑動變阻器兩端電壓U=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
∵I=
U
R
,∴滑動變阻器接入電路的阻值R=
U
I
=
3.5V
0.25A
=14Ω>10Ω,因此應(yīng)選規(guī)格為50Ω、1A的滑動變阻器.
(2)燈泡額定電壓是2.5V,電壓表選0~3V量程,滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表與燈泡并聯(lián),電路圖如圖所示.
(3)由圖乙所示圖象可知,燈泡額定電壓2.5V對應(yīng)的電流為0.2A,燈泡額定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;由圖象可知,電壓1.5V對應(yīng)的電流為0.15A,∵I=
U
R
,∴此時燈泡電阻R=
U
I
=
1.5V
0.15A
=10Ω.
(4)根據(jù)U-I圖象中數(shù)據(jù)計算發(fā)現(xiàn):隨著小燈泡兩端電壓的增大,燈絲的電阻增大,這是因為隨燈泡電壓與電流增大,燈泡實際功率增大,燈絲溫度升高,從而燈絲電阻增大.
故答案為:(1)50Ω、1A;(2)電路圖如圖所示;(3)0.5;10;(4)增大;燈絲溫度升高,電阻增大.
點評:本題考查了實驗器材的選擇、連接實物電路圖、求燈泡功率與電阻、分析影響燈絲電阻的因素,選擇實驗器材時要保證電路安全;連接實物電路圖時,要注意電表量程的選擇,注意電表正負接線柱不要接反.
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縮小
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