题目内容
【题目】小明设计如图A所示电路测定小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右,实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、开关各一个,导线若干、滑动变阻器三只:R1(20Ω,0.5A)、R2(50Ω,0.5A)、R3(500Ω,1A). ![]()
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图B所示,则接下来的操作是;
(2)请你在图A中补上两根导线,将电路连接完整;
(3)正确连接电路后闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象(如图C),则小灯泡的额定功率为W,在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比(选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)小明发现用久了的灯泡在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生(选填物态变化名称)而变细,消耗的实际功率变小的缘故.
【答案】
(1)换接电流表小量程
(2)解:如下所示:
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(3)0.625;变大
(4)升华
【解析】解:(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图B所示,电流表指针偏转角度太小,说明选用的电流表量程过大,为提高测量的准确程度,则接下来的操作是换接电流表小量程;(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右,灯正常发光时的电流大小约为I=
=0.25A,电流表选用小量程与灯串联,注意电流从电流表正接线柱流入,变阻器按一下一上的原则接入电路中,如下所示:
;(3)由图C小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象可知,当灯的电压为额定电压2.5V时,通过的电流大小为0.25A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;电压表则灯的电压,电流表测通过灯的电流,由欧姆定律,电压表与电流表的示数之比即为灯的电阻,由图可知,通过灯的电流随电压的增大而增大,根据P=UI,灯的功率增大,灯丝的温度升高,因灯丝的电阻随温度的升高变变大,故当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比变大;(4)灯丝发光时温度很高,钨丝由固态直接变为气态发生升华现象而变细;根据影响电阻大小的因素(长度、材料、横截面积),灯丝的电阻增大,在两端电压一定时,由公式P=
知,消耗的实际功率变小,灯变暗.
所以答案是:(1)换接电流表小量程;(2)如上所示;(3)0.625;变大;(4)升华.