题目内容
【题目】在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用如下器材:2节干电池、额定电压为2.5 V的小灯泡(额定功率小于1 W)、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关和导线。图甲所示是小明没有连接完整的电路。
甲 乙
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整_______________。
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数几乎为零,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是________。
(3)排除故障后,小明通过正确操作,得到多组I、U数据,作出图乙所示的I-U图象,由图可知,灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的电流为________A,灯泡的额定功率为________W;灯泡的电阻随电压的增加而________(选填“增大”或“减小”),导致灯泡电阻变化的主要因素是___________________。
(4)根据(1)问中连接好的电路,排除(2)问中的故障,移动滑动变阻器滑片,能否实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5 V?答:________(选填“能”或“不能”),其理由是_____________________。
【答案】 灯泡断路 0.26 0.65 增大 温度 不能 小灯泡有电阻
【解析】(1)在“测定小灯泡的电功率”实验中,小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,已知灯泡额定电压为2.5V,额定功率小于1W,根据P=UI可得,所以电流表选用0~0.6A量程,滑动变阻器接线柱采用“一上一下”方式连入电路,因此滑动变阻器上接线柱连接电流表“+”接线柱,电流表“-”接线柱接灯泡右接线柱,连图如下:
(2)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,灯泡不发光,则电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源正负极相连通,因此导致这一现象的原因可能是灯泡断路。
(3)由I-U图象可知,灯泡两端电压为2.5 V时,通过灯泡的电流为0.26A,灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。灯泡电阻变化的主要因素是温度,灯泡的电阻随电压的增加而增大。
(4)因为灯泡有电阻,根据串联电路的分压原理,当滑动变阻器连入阻值最大时,灯泡两端分得的电压最小,但不能为0,所以不能实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5 V。