题目内容
【题目】某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3.同学们设计的电路如图甲所示:
(1)最合适的滑动变阻器应选用__.(选填R1、R2、R3)
(2)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是__.
(3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图丙所示,则此时通过小灯泡的电流是__A,灯泡两端的电压是__V,此时小灯泡的电阻是__Ω(电阻计算的结果保留二位小数),灯泡的实际功率是__W.
(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图丁),根据图象提供的信息,算出小灯泡的额定功率为__W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而__.(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】 R2 把指针调至零刻线(调零) 0.22 1.8 8.18 0.396 0.625 增大.
【解析】(1)灯泡正常工作时电流为IL =UL/RL=2.5V/10Ω=0.25A,电流表选用小量程与灯串联,变阻器按一下一上接入电路中,如下所示:
(2)测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,滑动变阻器电压为:U'=U-UL =6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器电阻为:R'=U′/IL=3.5V/0.25A=14Ω,滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω 0.5A”电阻太小,“500Ω 1A”电阻太大,“50Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适;
(3)实验前,电流表指针没有在零刻度,需要调零;
(4)灯在额定电压下的功率为额定功率,在图象中查得,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,所以P额 =U额 I额 =2.5V×0.25A=0.625W,灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大。