题目内容

5.为了测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电阻(电阻大约在6~10Ω之间),晓丽同学连接了如图所示的电路.
(1)请用笔画线将图中的电路连接完整.
(2)闭合开关后,晓丽发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元件完好,为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是滑动变阻器滑片向A处移动(或向左滑动).
(3)实验完成后,晓丽将有关数据和现象填在表格里:
 次数 电压U/V 电流I/A 灯泡亮度
 1 1.5 0.2 灯光微弱
 2 2.2 0.28 较暗
 3 2.5 0.3 正常发光
 4 3.0 0.32 很亮
则小灯泡在正常发光时的电阻是8.3Ω(保留一位小数);通过表中数据的相关计算,晓丽不但了解到小灯泡电阻的变化规律,而且还有一个重要发现,你觉得她的发现是:灯泡的实际功率越大,灯越亮.

分析 (1)根据灯泡额定电压确定电压表量程,根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,滑动变阻器、电流表、开关串联接入电路,电压表与灯泡并联,连接电路时,注意滑动变阻器的接法,注意电压表正负接线柱不要接反.
(2)连接电路时,开关要断开,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值.
(3)当灯泡电压等于额定电压时,灯泡正常发光,由表中实验数据找出灯泡额定电压对应的电流,然后由欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻;根据变种实验数据,由欧姆定律判断灯泡电阻随电压增大如何变化,从温度对电阻的影响分析电阻变化的原因.

解答 解:(1)灯泡额定电压是2.5V,因此电压表选0~3V量程;灯泡正常发光时的最大电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{6Ω}$≈0.42A,因此电流表选0~0.6A量程;滑动变阻器、电流表、开关串联接入电路,电压表与灯泡并联,电路图如图所示.
电路图如图所示.

(2)连接电路时,开关应断开,由电路图知,滑动变阻器滑片应移到A处,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(3)由表中实验数据可知,灯泡额定电压U=2.5V时,流过灯泡的电流I=0.3A,则灯泡正常发光时的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω;由表中实验数据可知,随灯泡电压U增大,流过灯泡的电流I增大,但是△U>△I,由R=$\frac{U}{I}$知,灯泡电阻增大,因为灯泡电阻随温度升高而增大,随灯泡电压与电流的增大,灯泡实际功率增大,灯越亮.
故答案为:(1)见上图:
(2)滑动变阻器滑片向A处移动;
(3)8.3Ω;灯泡的实际功率越大,灯越亮.

点评 本题看考查了连接电路图、连接电路图的注意事项、求灯泡电阻、影响灯泡电阻变化的因素等问题,这些都是实验的常考内容,一定要掌握;分析表中实验数据,由表中实验数据获取所需信息对本题正确解题至关重要.

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