Question

【題目】小雷同學(xué)發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛打開瞬間易燒壞，他猜想：白熾燈的電阻可能與燈絲的某個(gè)因素有關(guān)？于是找來(lái)與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖乙所示電路圖進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)中用到的器材如下：

電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè)，兩個(gè)規(guī)格分別為“10Ω 1A”、“50Ω 0.5A”的滑動(dòng)變阻器，導(dǎo)線若干，電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V、燈絲電阻約為10Ω．

（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲的電路按圖乙的電路圖連接完整，使滑片P向右端移動(dòng)時(shí)燈的亮度變亮__________。

（2）為順利完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇規(guī)格為_____的滑動(dòng)變阻器。

（3）小雷閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，則故障可能是_____。

（4）連接電路后閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅。檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷。分析原因是閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為_____（選填“最大值”或“最小值”），導(dǎo)致電流過(guò)大而形成的

（5）斷開開關(guān)，更換燒壞的電路元件，進(jìn)行正確操作。調(diào)節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中繪制U﹣I圖象。當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，燈正常發(fā)光時(shí)的電阻為_____Ω。

（6）下列描述小燈泡功率P隨滑動(dòng)變阻器阻值R變化情況的圖象戊中，正確的是_____。

Answer 1

【答案】 50Ω 0.5A 燈泡被短路 最小值 9.6 B

【解析】解：（1）滑片右移時(shí)，燈變亮，即電阻變小，故滑片以右電阻絲連入電路中，燈的額定電壓為2.5V，故電壓表選用小量程與燈并聯(lián)，如下所示：

（2）電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V、燈絲電阻約為10Ω，根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律，燈正常發(fā)光時(shí)變阻器分得的電壓：U滑=U=UL=6V﹣2.5V=3.5V，變阻器的電壓為燈的額定電壓的=1.4倍，由分壓原理，變阻器連入電路中的電阻：1.4×10Ω=14Ω，故選用50Ω 0.5A的變阻器；（3）小雷閉合開關(guān)后，電流表有示數(shù)，說(shuō)明電路為通路，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電壓表無(wú)示數(shù)，則故障可能是燈泡短路。（4）閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅。檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷。原因是閉合開關(guān)時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為最小值，導(dǎo)致電流過(guò)大而形成的；（5）根據(jù)繪制U﹣I圖象，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)約為0.26A，由歐姆定律，燈正常發(fā)光時(shí)的電阻：R==≈9.6Ω。（6）小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，由電阻的串聯(lián)和歐姆定律，小燈泡功率：P=I2RL=RL，小燈泡的功率P隨滑動(dòng)變阻器阻值R增大時(shí)，電流減小，功率減小，不是一次函數(shù)的關(guān)系，故選B。