Question

10．欣欣和強(qiáng)強(qiáng)在打掃實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上有一個(gè)燈泡，銘牌上標(biāo)有“4V    W”，其中W前面的數(shù)字不清楚了，欣欣很想知道它是多少，剛好桌上還有電阻箱、電流表、開關(guān)、12V的穩(wěn)壓電源各一個(gè)，欣欣用它們連成了如圖所示的電路，測出電流表示數(shù)隨電阻箱阻值變化的幾組值并記錄在表中．

電流/A	0.90	0.80	0.50	0.36	0.28	0.20
電阻/Ω	8	10	20	30	40	50

問：（1）通過實(shí)驗(yàn)，欣欣發(fā)現(xiàn)燈泡的電阻是變化（填“不變”“變化”）的，這是因?yàn)殡S電流的減小燈絲溫度降低，而使電阻阻值減�。�
（2）強(qiáng)強(qiáng)也對(duì)欣欣的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)欣欣記錄的數(shù)據(jù)中有一個(gè)電流值有錯(cuò)誤，這個(gè)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)是0.20，請(qǐng)簡要講出你的判斷依據(jù)．
（3）當(dāng)電流為0.50A時(shí)，電阻箱兩端的電壓是多少？
（4）燈泡的銘牌上不清楚的數(shù)字是多少？（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用歐姆定律分析答題．
（2）根據(jù)燈泡電阻隨電流的變化關(guān)系分析表中數(shù)據(jù)，然后找出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)．
（3）應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出電阻箱兩端電壓．
（4）應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律求出燈泡額定電壓下電路電流，然后應(yīng)用電功率公式求出燈泡的額定功率．

解答 解：（1）設(shè)燈泡電流為I，電阻箱阻值為R，燈泡阻值為R_L，則由歐姆定律可得：I=$\frac{U}{{R}_{L}+R}$，
計(jì)算得出：R_L=$\frac{U}{I}$-R，代入上表中數(shù)據(jù)可得：R_L分別為：5.3Ω、5Ω、4Ω、3.33Ω、2.9Ω、4.5Ω，
由此可得出電阻是變化的，其原因應(yīng)是隨電流的減小燈絲溫度降低，而使電阻阻值減小；
（2）由上小題計(jì)算的結(jié)果可看出，0.20A時(shí)計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)了較大的偏差，不再符合金屬電阻的阻值隨溫度降低而減小的性質(zhì)，故錯(cuò)誤的應(yīng)為0.20A這一數(shù)據(jù)；
（3）當(dāng)I=0.50A時(shí)，電阻箱阻值為：R=20Ω，則由歐姆定律可得：電阻箱兩端的電壓：U=IR=0.5×20=10V；
（4）當(dāng)I=0.8A時(shí)，R_R=8V，U_L=12V-8V=4V，P_L=U_LI_L=4×0.8=3.2W；
故答案為：（1）變化；隨電流的減小燈絲溫度降低，而使電阻阻值減小；（2）0.20； （3）電阻箱兩端的電壓為10V； （4）燈泡功率應(yīng)為3.2W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了歐姆定律的應(yīng)用，分析清楚電路結(jié)構(gòu)與表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵，應(yīng)用串聯(lián)電路特點(diǎn)與歐姆定律、電功率公式可以解題．