题目内容

13.在测额定电压为2.5V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)的电功率实验时,小军连接了如图1所示的电路.其中电源电压为6V.

(1)请用笔画线将图中的电路连接完整; 
(2)在连接电路时,开关应断开,滑片应移到B  (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,发现小灯泡两端电压只有1.8V,滑动变阻器的滑片P向左端移动,使电压表示数为2.5V,此时灯泡实际功率就是额定功率. 
(4)小军调节滑片P的位置,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的指针如图2所示,则该灯泡的额定功率是0.75 W.
(5)他还注意到,这个实验记录也可以用来计算灯丝电阻,并完成了有关计算如下表格:
实验次数123
电压(V)1.502.202.50
电流(A)0.160.220.24
 灯丝电阻(Ω)9.3810.0010.42
他有些纳闷儿:导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?请你对此作出可能性的解释:灯丝的阻值随温度的变化而变化..

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,电流表、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,注意电表接线柱不要接反;
(2)闭合开关前,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)根据电压表的示数的变化来判断滑片的移动方向;
(4)由图2确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率;
(5)根据表中实验数据由欧姆定律判断电阻如何变化,从温度对电阻的影响分析原因.

解答 解:(1)灯泡额定电压为2.5V,电压表选0~3V量程,灯泡正常发光时电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,电流表选0~0.6A量程,电路图如图所示:

(2)由电路图知,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到B端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;(3)由电路图可知,向左移动变阻器的滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路电流变大,滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器分压变小,电源电压不变,由串联电路电压特点知,灯泡分压变大,电压表示数变大,直到2.5V;
(4)由图2可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)由表中实验数据可知,随灯泡电压U增大,通过灯泡的电流I也增大,但△U>△I,由R=$\frac{U}{I}$知灯泡电阻变大,这是因为:随灯泡电压与电流的增大,灯泡实际功率变大,灯丝温度升高,灯丝电阻受温度影响,随温度的变化而变化;
故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)左;2.5;(4)0.75;(5)灯丝的阻值随温度的变化而变化.

点评 本题考查了连接电路图、实验注意事项、电路现象分析、电路动态分析、电流表读数、求灯泡功率、影响灯泡电阻的因素等问题,涉及的问题较多,是实验的常考内容,要掌握;掌握滑动变阻器的连接、使用方法对解题至关重要.

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