Question

【題目】小明同學在“測量小燈泡電功率”的實驗中，已知電源電壓是6V，小燈泡的額定電壓是3.8V，電阻約為8Ω．

（1）請你用筆畫線代替導線幫他將圖甲中的實物圖連接完整．

（________）

（2）正確連接電路后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該置于________（選填“A”或“B”）端．

（3）小明同學調(diào)節(jié)滑動變阻器，進行了幾次實驗，得到部分U和I的數(shù)據(jù)如下表所示：

（4）小明同學在對數(shù)據(jù)進行分析時發(fā)現(xiàn)：小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而________（選填：“增大”或“減小”、“不變”）．在第1次實驗中，小燈泡不亮的原因是________．

（5）當小明同學繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器測量時，把燈絲燒斷了（其余元件完好），則此時電壓表示數(shù)約為________V．

（6）小明同學在實驗室借了甲：“10Ω 1.5A”、乙：“20Ω 1.2A”和丙：“30Ω 1A”三個滑動變阻器，你認為他完成上表實驗所使用的滑動變阻器是：________（選填：“甲”或“乙”、“丙”），理由是：________．

Answer 1

【答案】 B 增大 小燈泡實際功率太小 6 丙 完成第一次實驗，滑動變阻器接入電路的電阻至少為25Ω

【解析】

（1）小燈泡的額定電壓是3.8V，電阻約為8Ω，由歐姆定律求出小燈泡的額定電流確定電流表選用的量程，滑動變阻器按一上一下連接與燈泡串聯(lián)接入電路；（2）閉合開關前，為保護電路，滑動變阻器接入電路的阻值應最大；（3）由圖乙電流表選用的量程確定分度值讀出電流大小，根據(jù)PL＝ULIL求燈的額定功率；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，由歐姆定律分別求出2、3、4、5實驗電阻大小回答；燈的亮度由燈的實際功率決定，求出第1次實驗中燈的實際功率分析回答；（4）當小明同學繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器測量時，把燈絲燒斷了（其余元件完好），相當于電壓表串聯(lián)在電路中，此時電壓表示數(shù)約為6V；（5）根據(jù)第一次實驗數(shù)據(jù)、串聯(lián)電路的特點，由歐姆定律求出第一次實驗時滑動變阻器接入電路的阻值，然后判斷選用哪一個滑動變阻器。

(1)小燈泡的額定電壓是3.8V，電阻約為8Ω，由歐姆定律，小燈泡的額定電流約為：I＝＝0.475A，故電流表選用量程“00.6A”，滑動變阻器按一上一下連接與燈泡串聯(lián)接入電路，如下圖所示：

(2)正確連接電路后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該置于阻值最大處，即B端；(4) 由圖乙電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流大小為0.50A，燈的額定功率：PL＝ULIL＝3.8V×0.5A＝1.9W；根據(jù)表中2、3、4、5次的數(shù)據(jù),由歐姆定律,R＝，對應的電阻分別為：5.0Ω、6.4Ω、7.6Ω、8.2Ω，故小燈泡燈絲電阻隨電壓的增大而增大；在第1次實驗中，小燈泡的實際功率：P＝U1I1＝1.00V×0.20A＝0.2W，遠小于燈的額定功率，故燈不發(fā)光的原因是小燈泡實際功率太小； (5) 當小明同學繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器測量時，把燈絲燒斷了（其余元件完好），相當于電壓表串聯(lián)在電路中，電壓表阻值很大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，大部分電壓分在電壓表兩端，則此時電壓表示數(shù)約為6V； (6)第一次實驗時,燈泡電壓U燈＝1.00V，由串聯(lián)電路特點知，滑動變阻器電壓：U滑＝U總U燈＝6.00V1.00V＝5.00V；電路電流I1＝0.20A，由歐姆定律，滑動變阻器連入電路中的阻值：R滑＝＝25Ω；由此可見應選丙滑動變阻器，因為完成第一次實驗，滑動變阻器接入電路的電阻至少為25Ω。