题目内容

(2012?南漳县模拟)乐乐同学在网上下载了一份资料,课改区的同学再测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I如下表所示数据:
实验次数 1 2 3 4 5 6
U/V 0.20 0.80 1.40 2.00 2.50 3.00
I/A 0.02 0.08 0.14 0.18 0.20 0.21
(1)乐乐根据表中的数据,画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象,于是设计了如图所示的坐标图.

①请你帮乐乐在图1坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图象.
②从材料或图象中可知,小灯泡正常发 光时的电阻为
12.5
12.5
Ω.
(2)乐乐还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又设计了如图2甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源是2节新干电池,滑动变阻器的电阻范围为0-50Ω.
①请你用笔画线代替导线,按照图2甲所示电路图,替乐乐将图2乙中的实物电路图连接完整;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到
B
B
端(选填“A或B”);实验中,由于操作不小心等原因,导致电压表的示数变为零,电流表的示数增大,则电路可能出现的故障是
灯泡短路
灯泡短路
.
②乐乐通过计算,发现电阻不等,为什么?请简要说明理由.
分析:(1)①由表中数据先将各点描在坐标纸上,用平滑的由线相连即可得出电压与电流的关系图象;
②由图可知额定电压为2.5V时所对应的电流,由欧姆定律可求得灯泡的电阻;
(2)①根据电源的电压确定电压表的量程且与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;为保证安全,滑动变阻器应全部接入,故可知滑片应滑到最大阻值处;若电压表示数为零,电流表示数增大,则可能为与电压表并联部分短路;
②影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度以及横截面积,还有温度;对大多数导体来说,温度越高,电阻越大.
解答:解:(1)①由描点法可得出电压与电流的关系,如图所示:

②由题意知,灯泡的额定电压为2.5V,由表格数据可知,当电压为2.5V时,电流为0.20A;
灯泡电阻R=
U
I
=
2.5V
0.20A
=12.5Ω;
(2)①电源的电压为3V,电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,电流表与灯泡串联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如下图所示:

为保证安全,应将滑动变阻器全部电阻接入,即滑动变阻器滑片应滑到B侧;
因电流表示数增大,说明电路中电阻减小,而电压表示数为零,说明与电压表并联部分应发生短路,即灯泡短路;
②温度影响导体电阻阻值的大小,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大,故灯泡的电阻与温度有关.
故答案为:
(1)①如上图所示;②11.5;
(2)①B;灯泡短路;②电阻随温度变化而变化.
点评:本题考查了坐标图的画法和实物图的连接以及欧姆定律的简单计算、电路故障的判断等,涉及的知识点较多,综合性强,关键是灯泡电阻随温度变化的应用.
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