题目内容

(7分)下图是某实验小组探究小灯泡功率所用的器材,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为10Ω。

⑴请你用笔画线代替导线,将图中实物连接完整.要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡亮度变暗,连线不能交叉。
⑵电路中使用滑动变阻器的主要目的是_______。
⑶该组同学连接好电路,将滑片P移到_______端(选填A或B),并用开关试触,检查无误后,闭合开关,并调节滑片P,虽然两表示数能够发生变化,但发现灯泡电压无法降低到2.5V,其原因可能是_______。
⑷从表中数据可算出该灯泡的额定功率是_______W。
⑸细心的同学观察表中的数据发现,虽然是同一灯泡,但灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比,请你分析其原因是_______。
(1)(2分)图略     (2)改变灯泡两端的电压  (3)B 电源电压太高(滑动变阻器最大值太小)  (4)0.625     (5)灯丝的电阻随温度的升高而增大

试题分析:电流表与灯泡串联,注意正负接线柱.滑动变阻器与灯泡串联,根据滑动变阻器“一上一下”的原则,由于滑动变阻器的滑片向右移,灯泡的亮度变亮,则应该将下面右边的B接线柱接入电路.开关闭合前,滑片处于最大阻值处,对电路起保护作用.闭合开关前,为保护电路,滑片应处于最大阻值处;为使灯泡电压降低到2.5V,根据串联电路具有分压作用分析此时变阻器分担的电压过小的原因即可.根据电压表的接线和读数分析.额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=UI求出小灯泡的额定功率;灯丝电阻随温度变化而变化,从电阻大小的影响因素上分析.
(1)因滑动变阻器、电流表与灯泡串联,从电源的正极沿电流的方向,先根据滑动变阻器“一上一下”的原则,由于滑动变阻器的滑片向右移,灯泡的亮度变亮,则应该将下面右边的B接线柱接入电路,如图:

(2)滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路电流最小,起保护电路作用,同时在实验过程中便于改变灯泡两端的电压.
(3)闭合开关前,滑片处于最大阻值处,滑动变阻器接入右半段,滑片处于最左端,即A端.实验过程中,移动滑动变阻器滑片,改变灯泡两端的电压,完成多次实验;若灯泡电压无法降低到2.5V,即此时变阻器分担的电压过小;根据串联电路具有分压作用可知:电源电压太高(滑动变阻器最大电阻值太小).
(4)由表可知:电压达到2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A;则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
(5)当通过灯丝的电流增大时,灯丝的温度升高,灯丝的电阻增大;所以灯泡的电阻是与通过灯丝的温度有关的,且灯丝电阻随温度变化而变化.
练习册系列答案
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图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图

(1)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片应移到最______(左/右)端;
(2)在实验中,静菲同学正确连接电路并规范操作实验,闭合开关后,发现灯泡不亮,为了找出灯泡不亮的具体原因,接下来最应该进行的具体操作是______
(3)在排除问题后,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,是______A,由此可得,该小灯泡的额定电功率为______W;
(4)实验中志乾同学的电流表损坏了,老师告诉他已经没有电流表可换,而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,志乾重新设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡的额定功率.请你帮他补全实验步骤和表达式:①按照电路图正确连接电路;②断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使得______;③保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数为U2;则测得小灯泡额定功率的表达式为P=______(电源电压未知);
(5)志乾经过进一步的实验发现,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系:①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1;②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2;利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为:P1______P2(大于/小于/等于).
(6)若用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω定值电阻分别代替图甲中的小灯泡,还可以完成“探究电流与电阻关系”实验,实验过程中始终保持电压表示数为3V,为能完成探究,则滑动变阻器最大阻值至少为______Ω(设此时电源电压为6V且恒定不变).

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