题目内容
【题目】如图甲是某兴趣小组测量小灯泡电功率的实验电路,电源电压恒为3V,小灯泡额定电压是2.5V,其灯丝电阻为10Ω左右,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)各有两个量程.
(1)在图中用笔画线代替导线连接实验电路.要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯泡变亮.
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,分析故障的原因可能是 .
(3)排除故障后继续实验,移动滑动变阻器,当电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.26A,小灯泡的额定功率为W.
(4)实验中小明绘出了小灯泡的电流与电压关系的U﹣I图象如图乙所示,你认为该图象不是直线的原因是;图丙中有关此小灯泡功率P与U2或P与I2的图象可能正确的是 .
【答案】
(1)解:据上分析,向左移动滑动变阻器的阻值变小,据滑动变阻器必须遵守“一上一下”接法,将A端与灯泡右接线柱相连,如下图:
(2)灯泡断路
(3)0.65
(4)灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大;D
【解析】解: (2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路有断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此与电压表并联的电路断路,即灯泡断路.(3)小灯泡的额定功率P=U额I额=2.5V×0.26A=0.65W.(4)通过灯泡的电流与电压不成正比,是因为灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大; 由公式P= 可知,在P﹣U2图象中,图象上某点与原点连线的斜率为电阻倒数 ,因随温度的升高R增大因而 应减小,故AB均错误;
由公式P=I2R可知,在P﹣I2图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻R,而电阻R又随温度的升高而增大,故D正确,C错误;
故选D.
所以答案是:(1)如上图;(2)灯泡断路;(3)0.65;(4)灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大;D.