题目内容

9．小黄同学利用学生电源（电压3V不变）、小灯泡（标有2.5V字样）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线等器材，按照如图所示的电路，正确连接电路，测量丙记录数据如表所示：
 实验次序U/V I/A 灯泡的亮度 R/Ω 
1 0.5  0.2不亮 2.5 
 2 1.0 0.22 微亮 4.5
 3 1.5 0.26 亮 5.8
 4 2.0 0.30 较亮 6.7
 5 2.5 0.32 正常发光 7.8
请完成下列问题：
（1）分析数据发现：小灯泡两端的电压越大，灯泡的电阻也就越大，原因是灯丝阻值随温度升高而增大所导致的．
（2）小黄同学为了减小误差，取平均值作为小灯泡的电阻，对吗？不对．原因是因为灯丝的电阻受温度的影响，灯丝在不同温度下的电阻的真实值不同，实验误差不是主要原因，因此不能取平均值作为小灯泡的电阻．
（3）分析数据，结合你所学的电学知识可知：小灯泡的亮度由实际电功率决定，小灯泡的额定功率是0.8W．
（4）生活中我们常见到在开灯的一瞬间白炽灯往往会“闪”，即亮以下，随即烧毁．原因是开灯的一瞬间，由于灯丝的电阻小，通过的电流就会很大，实际电功率很大，就把灯丝烧断了．
（5）要完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω．

分析 （1）灯丝阻值随温度升高而增大；
（2）灯丝的电阻受温度的影响，不是一个定值分析；
（3）根据P=UI求灯的实际功率，分析表中数据得出结论；灯在额定电压下的功率为额定功率；
（4）根据影响灯丝电阻的因素，根据P=UI分析；
（5）由表中第1组数据，根据串联电路电压的规律和欧姆定律确定变阻器的最大电阻至少为多少．

解答 解：（1）分析数据发现：小灯泡两端的电压越大，灯泡的电阻也就越大，原因是：灯丝阻值随温度升高而增大所导致的．
（2）因为灯丝的电阻受温度的影响，灯丝在不同温度下的电阻的真实值不同，实验误差不是主要原因，因此不能取平均值作为小灯泡的电阻．
小黄同学为了减小误差，取平均值作为小灯泡的电阻的做法不对．
（3）根据P=UI分别求出对应的实验功率分别为0.1W、0.22W、0.39W、0.6W、0.8W，结合表中数据可知：实际功率越大，小灯泡的亮度越大，故灯的亮度由实际功率决定；
灯在额定电压2.5V的功率为额定功率，故小灯泡的额定功率是0.8W．
（4）开灯的一瞬间，由于灯丝的温度低，电阻小，通过的电流就会很大，实际电功率很大，就把灯丝烧断了．
（5）电源电压为3V，由表中数据知，灯的电压为0.5V时，通过的电流为I=0.2A，根据串联电路电压的规律，变阻器分得电压：
U滑=3V-0.5V=2.5V，
由欧姆定律，变阻器连入电路中的电阻大小：
R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}=\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω．
要完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω．
故答案为：
（1）灯丝阻值随温度升高而增大所导致的．
（2）不对因为灯丝的电阻受温度的影响，灯丝在不同温度下的电阻的真实值不同，实验误差不是主要原因，因此不能取平均值作为小灯泡的电阻．
（3）实际电功率； 0.8．
（4）开灯的一瞬间，由于灯丝的电阻小，通过的电流就会很大，实际电功率很大，就把灯丝烧断了．
（5）12.5．

点评 本题研究灯的功率与灯的亮度的关系，考查串联电路的规律及欧姆定律的运用及数据的处理和对器材的要求等知识．

练习册系列答案
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