题目内容

13.在“测定小灯泡的电功率”实验中,实验电路如图甲所示,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,小灯泡电阻大约为10Ω
(1)可供选用的滑动变阻器有R1(10Ω、2A)、R2(30Ω、0.1A)和R3(50Ω、1A),应该选用的滑动变阻器是R3(选填“R1”、“R2”或“R3”).
(2)若某同学连接电路后发现:小灯泡逐渐变亮时,电压表的示数逐渐变小.造成这一现象的原因是电压表与滑动变阻器并联.
(3)如图乙是根据实验数据绘成的U-I图象,根据图象信息发现小灯泡亮度不同时灯丝电阻也不同,原因是:灯丝的电阻随温度的升高而增大.

分析 (1)知道灯泡额定电压和电阻,求出灯泡额定电流;滑动变阻器与灯泡串联.根据测量电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻.
(2)根据串分压的知识,若滑动变阻器的电阻变小,灯泡变亮,但滑动变阻器两端的电压变小;
(3)灯丝的电阻会受到温度的影响.

解答 解:(1)电源电压U=6V,灯泡正常工作时,灯泡额定电压:U灯=2.5V,滑动变阻器两端电压:U滑=6V-2.5V=3.5V,
灯泡电阻约R灯=10Ω,电路电流I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{灯}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,
滑动变阻器电阻R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.5V}{0.25A}$=14Ω,
选择的滑动变阻器的电阻要大于14Ω,故不能选R1;R2的最大电流为0.1A,小于灯泡正常发光时的电流,故不能选R2,所以滑动变阻器应选R3;
(2)小灯泡发亮,则灯泡两端的电压变大,电路中的总电阻减小,电压表的示数变小,说明电压表与滑动变阻器并联了;
(3)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以灯泡亮度不同时灯丝电阻也不同.
故答案为:(1)R3;(2)电压表与滑动变阻器并联;(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大.

点评 此题是测量灯泡的电功率实验,考查了滑动变阻器的选择、电压表的连接方式,还涉及到了灯丝电阻与温度的关系,是一道基础题.

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