题目内容
【题目】小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关.于是找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡,按图乙所示电路图进行探究.电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω.
(1)请用笔画线代替导线,把图甲的电路按图乙的电路图连接完整,使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮__________.
(2)连接电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭.检查发现小灯泡的灯丝已烧断.分析原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为________ (选填“最大值”或“最小值”),导致电流过大而形成的.
(3)断开开关,更换烧坏的电路元件,进行正确操作.调节滑片使灯泡逐渐变亮,记录电流表 和电压表的一系列示数,在图丁中绘制U﹣I图象.当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,灯的额定电流为________ A,灯的额定功率为________ W.
(4)小雷用一个定值电阻更换小灯泡,进行正确操作.调节滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,在图丁中再次绘制U﹣I图象.由图可知:定值电阻的阻值为________ Ω.
(5)根据图丁中a、b图线初步判断,小灯泡的电阻与灯丝的________ 有关.家用白炽灯在开灯瞬间与步骤(2)中小灯泡形成过大电流的原因________ (选填“相同”或“不同”).
【答案】 最小值 0.26 0.65 10 温度 不同
【解析】 (1)灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为03V,且与灯泡并联,滑动变阻器的右下方接线柱与电源的负极相连,如下图所示:
(2)连接电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭,说明电路连接关系是正确的,小灯泡熄灭灯丝烧断,原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为最小值,导致电流过大而形成的;(3)由图丙知,电流表选择的是00.6A量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;(4)定值电阻的UI图象是一次函数,图a是定值电阻的UI图象,当定值电阻两端电压为1V时,对应的电流为0.1A,则定值电阻的阻值为R==10Ω;(5)图线b是灯泡的UI图象,是一条曲线,并且电流增大的程度小于电压,说明其电阻是变化的,并且随电压的增大而增大,原因是电压越高,实际功率越大,温度越高,电阻越大;家用白炽灯在刚闭合电路的瞬间容易烧坏,原因是刚开始工作时,灯丝温度较低,电阻较小,通过的电流较大。