题目内容
14.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒为3V,小灯泡上标有“2.5V”字样.(1)按如图所示电路接线,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数为0,电压表示数接近3V,造成这一现象的原因可能是小灯泡发生了断路(或开路)故障.
(2)排除故障后,多次移动滑动变阻器的滑片,分别记录下多组电流值和电压值,实验数据如上表所示,则可计算出小灯泡的额定功率是0.75W.
(3)根据表格数据分析:当灯泡两端电压增大时,电压表与电流表的示数的比值变大(选填:“变大”、“变小”或“不变”),导致这一结果的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大.
| 实验次数 | 电压/V | 电流/A | 电功率/W | 灯泡亮度 |
| 1 | 1.5 | 0.20 | 0.3 | 较暗 |
| 2 | 2.5 | 0.30 | 正常 | |
| 3 | 2.8 | 0.32 | 0.9 | 较亮 |
分析 (1)灯泡不亮,没有电流,说明发生了断路,电压表示数接近电源电压,则与电压表并联的电路断路;
(2)确定灯泡的额定电流,根据P=UI计算出其额定功率;
(3)分别计算出电压与电流的比值,得出结论,根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析.
解答 解:(1)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表示数为0,则说明电路断路,电压表示数接近3V,则与电压表并联的灯泡断路;
(2)由表格中数据知,当U=2.5V时,I=0.3A,所以额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(3)根据R=$\frac{U}{I}$分别计算可知三次的电阻分别为:7.5Ω、8.3Ω、8.75Ω,可知电压与电流的比值即电阻值随着电压的升高而增大;
根据灯泡的亮度可知电压升高时,由于电功率增大,灯丝的温度升高,又灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以电压与电流的比值变大.
故答案为:(1)断路(或开路);(2)0.75;(3)变大;灯丝的电阻随温度的升高而增大.
点评 本题是测量小灯泡电功率的实验,考查了电路故障的分析、电功率的计算及灯丝电阻与温度的关系,这些都是常考查内容,应熟练掌握.
练习册系列答案
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