Question

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(shí)驗(yàn)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(gè)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器三只：R1（20Ω 0.5A）、R2（50Ω 0.5A）、R3（500Ω 1A）。

（1）實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí)，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(dòng)滑動(dòng)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(dòng)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)系圖像（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(shí)，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(gè)規(guī)格、型號完全相同的舊燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時(shí)，燈泡亮度明顯偏暗，小明仔細(xì)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(shí)發(fā)生____________（選填物態(tài)變化名稱）而變細(xì)，消耗的實(shí)際功率變______的緣故（選填“大、�。�。

（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變化的圖像，則小明應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器_______（選填“R1”、“R2”或“R3”）。若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14Ω，則所選定值電阻的阻值為 。

Answer 1

（1）將指針調(diào)零（或調(diào)零）；燈泡斷路（或燈絲斷了）；（2）0.625；變大；（3）升華；�。唬�4）R2；10Ω

【解析】試題分析：（1）電流表指針沒有指在零刻度線上，應(yīng)先調(diào)零；正確連接電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)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，則故障原因可能是燈泡斷路；

（2）由圖象知，在額定電壓下，通過燈泡的電流為I=0.25A，所以P額=U額I=2.5V×0.25A=0.625W；電壓與電流的比值是燈泡的電阻，而燈絲電阻隨電壓的升高而變大；

（3）燈絲（鎢絲）由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)發(fā)生升華現(xiàn)象而變細(xì)；燈絲變細(xì)，電阻增大，根據(jù)P=U2/R可知，燈絲實(shí)際功率減小，燈變暗；

（4）由圖象知，探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)控制電壓為2.5V，滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U2=U-U1=6V-2.5V=3.5V，假設(shè)選擇25Ω的定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，要保持定值電阻兩端電壓為2.5V不變，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為35Ω，所以滑動(dòng)變阻器選擇“50Ω 0.5A”；

U1/U2=R1/R2,

2.5V/3.5V=R1/14Ω

R1=10Ω

考點(diǎn)：測量小燈泡的電功率