题目内容

在测定小灯泡的电阻和额定功率的实验中，有器材：电阻约为10Ω、额定电压为2.5V的小灯泡一只，量程为3V的电压表一个，开关一个，滑动变阻器一个，电源电压3V，导线若干．另可供选择的电流表有：
A．量程为100mA的电流表；
B．量程为0.6A的电流表；
C．量程为3A的电流表．
（1）在测定小灯泡的额定功率实验前应先记录小灯泡的（选填“额定电压”、“电阻”或“额定功率”）．
（2）为保证测量比较准确，电流表应选．（A/B/C）
（3）实验的电路图如图所示，图中甲是；连接电路时，开关应．
（4）根据电路图连接好实物后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V，取下灯泡，两表的示数仍不变，出现故障的原因可能是．
（5）改正电路后，他将测得的数据及计算结果填在下面的表格中，请完成表格数据：
　　　实验次数
物理量 1 2 3 4
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0
电流I/A 0.30 0.26 0.22 0.20
电阻R/Ω 7.7 6.8
分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的，这说明．这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝烧断（选填“容易”或“不容易”）．
（6）根据实验数据，我们可以得出小灯泡正常发光时的电阻为Ω，我们还可以算出小灯泡的额定功率为__W．

解：
（1）测灯泡的额定功率，必须使灯泡在额定电压下工作，先记录灯泡的额定电压；
（2）根据欧姆定律可得，电路中的最大电流约为I= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =0.3A，
量程为100mA的电流表太小，量程为3A的电流表太大，测量不够准确，选择量程为0.6A的电流表；
（3）电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，所以乙、丙是灯泡和电压表，甲是电流表；
连接电路时，开关应处于断开状态，防止连接完最后一根导线，电路接通，损坏元件；
（4）闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，取下灯泡，电压表和电流表示数不变，灯泡处断路，电压表串联在电路中，测电源电压；
（5）根据欧姆定律可得，R₁= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ≈8.3Ω，R₄= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =5Ω；
由表知，随电压的增大，灯丝电阻不断增大，电压变大灯丝的发热功率变大，灯丝温度升高，这说明电阻的大小与温度有关；
白炽灯在刚开灯的瞬间，温度较低，电阻较小，瞬时功率P= $\text{[math]}$ 较大，容易烧坏；
（6）灯泡两端的电压为2.5时，灯泡正常发光，由表可知灯丝的电阻约为8.3Ω；
灯泡的额定功率P=U₁I₁=2.5V×0.3A=0.75W．
故答案为：
（1）额定电压；
（2）B；
（3）电流表；断开；
（4）灯丝断了；
（5）8.3；5；灯丝电阻受温度影响；容易；
（6）8.3；0.75．
分析：（1）测定灯泡的额定功率，使灯泡在额定电压下工作，先记录灯泡的额定电压，再记录灯泡的额定电流；
（2）由电源电压和电阻求电流，确定电流表的量程；
（3）根据电流表和电压表与灯泡的连接方式，判断甲是什么表；连接电路时，开关应处于断开状态；
（4）电压表示数接近3V说明电压表两接线柱与电源之间是通路，灯泡不亮，电流表无示数，取下灯泡后两表的示数仍不变说明电压表并联的部分断路；
（5）根据欧姆定律完成表格，根据表格中的数据可知，灯丝的电阻在减小，根据电阻的决定因素可以确定灯丝电阻与温度关系；用电器中电流越大，用电器越容易烧毁，结合电阻与温度的关系，从而可以确定白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝是否容易烧毁；
（6）额定电压下灯泡正常发光，由表格可知此时灯丝的电阻，根据P=UI求出额定功率．
点评：本题考查了电表的正确使用和实验的注意事项、电路了故障的判断、欧姆定律和电功率公式的应用等，关键是会根据影响电阻大小的因素分析灯丝电阻与温度的关系，同时要注意额定电压下灯泡正常发光．