题目内容

【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为6V。

(1)本实验中应选择规格为“_____________”的滑动变阻器;如图已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整____________。

(2)某同学闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡的亮度很暗且不变,可能的原因是____________________________________________。

(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图所示为_______A,小灯泡的额定功率为______W。

(4)分析小明在表中记录的实验数据可知,小灯泡的发光亮度是由灯泡的_________决定的。灯丝的电阻随两端电压的增加而__________(填“增大”或“减小”),灯丝电阻发生变化的本质是电阻随_________________而增大。

(5)完成实验后,该组同学又找来了几个不同阻值的电阻代替小灯泡继续“探究电压不变时,电流与电阻的关系”,得到的实验数据如表。该组同学做完第2次实验后,用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向________端移动(选填“A”或“B”),使电压表的示数为______V,完成第三次实验.可以得到的结论是:__________。

【答案】 50Ω,2A 滑动变阻器接下面两个接线柱 0.24 0.6 实际功率 增大 温度升高 B 3 电压一定时,电流与电阻成反比

【解析】(1)因串联电路中各处的电流相所以,灯泡正常发光时,电路中的电流:I= =0.25A,因串联电路中电源电压等于各部分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=UUL=6V2.5V=3.5V,此时滑动变阻器接入电路的阻值为:R滑==14Ω,大于滑动变阻器“10Ω1A”的最大阻值,因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器;②灯泡的额定电压是2.5V,电压表应选03V量程,且与灯泡并联;灯泡正常发光时的电流约为0.25A,则电流表应选00.6A量程,滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示;

(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡的亮度很暗且不变,可能的原因是:将滑动变阻器下面的两个接线柱同时接入了电路;(3)由图乙知,电流表的量程应为00.6A,分度值为0.02A,所以其示数为0.24A.根据公式P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.(4)根据表中数据可知,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,因此小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的;由表中实验数据可知,随灯丝两端电压增大,灯丝的实际功率变大,则灯丝的温度升高,并且电压与电流的比值增大,即灯丝电阻增大,由此可知,灯丝电阻随灯丝温度的升高而增大;(5)由表中实验数据知,电阻两端的电压为5Ω×0.6A=3V保持不变;为保证电阻两端的电压保持不变,用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为3V,完成第三次实验,通过实验可以得到:电压一定时,电流与电阻成反比。

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