题目内容
【题目】在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5 V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图未连接部分补充完整。(连线不得交叉)_________
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,经过分析,同学们猜想了一些可能的原因,见表。请根据同学们的分析,将表中电压表和电流表的示数情况在空白处补充完整_______。
(3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录了多组小灯泡两端电压和对应的电流值,根据这些数据在坐标图上绘制出了I-U图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡正常工作时电阻为_____Ω。
(4)从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随两端电压的变化而跟着变化了,从物理学角度分析,造成这一现象的原因是_________。
【答案】 10 灯泡的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表的量程应选0~3V,且并联在小灯泡两端;由图象可知,通过灯泡的电流均小于0.3A,故电流表量程应选0~0.6A,且与小灯泡串联,如图:
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,若小灯泡断路,则电压表相当于串联在电路中,故电压表示数接近于电源电压;由于电压表的内阻很大,根据欧姆定律可知,电路中电流非常小接近于零。若小灯泡短路,则电压表示数为0,而电流表的示数不为0。即
(3)由图象可知,小灯泡正常工作时,额定电压为2.5 V,故电流为0.25A,根据欧姆定律可得,小灯泡正常工作时电阻:R=U/I=2.5V/0.25A=10Ω;
(4)从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随两端电压的变化而跟着变化了,是因为灯泡两端电压增大时,灯泡的实际功率也增大,灯丝的温度升高,灯泡的电阻变大,所以,造成这一现象的原因是灯泡的电阻随温度的升高而增大(或灯泡的电阻受温度的影响)。