Question

【題目】小明利用如圖甲所示電路測定小燈泡的功率.被測小燈泡的額定電壓為2.5V，電阻約為10Ω左右，實驗室有如下器材：電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A 0~3A)、電壓表(0~3V 0~15V)、開關各一個，導線若干、滑動變阻器三只：R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A )。

(1)實驗前在檢查儀器時，發現電流表指針如圖乙所示，則接下來的操作是_______________。正確連接電路閉合開關后，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，電壓表示數接近6V，電流表示數幾乎為0，電路的故障可能是________________。

(2)排除電路故障后，閉合開關，改變滑動變阻器的阻值，多次測量，小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關系圖象(如圖丙)，則小燈泡的額定功率為________W。在多次測量中，小明還發現：當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表的示數之比___________。(選填“變大”、“變小”或“不變”)

(3)小明又取了一個規格型號完全相同的舊燈泡進行實驗，發現在額定電壓下工作時，燈泡亮度明顯偏暗，小明仔細觀察，發現這只燈泡的玻璃內壁變黑燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發光時發生_____________(選填物態變化名稱)而變細，消耗的實際功率變小的緣故。

(4)燈泡的功率測量完畢，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡，探究電流跟電阻的關系，得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖象，則小明應選用滑動變阻器_________(選填“R1”、“R2”或“R3”)。若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω，則所選定值電阻的阻值為__________Ω。

Answer 1

【答案】調零 燈泡斷路 0.625 變大 升華 R2 10Ω

【解析】

(1)[1]實驗前在檢查儀器時，發現電流表指針沒有指在零刻度線上，所以接下來的操作：應先對電流表調零。

[2]正確連接電路閉合開關后，電壓表示數接近6V，電流表示數幾乎為0，說明電路是斷路，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，燈泡都不亮，故障的原因可能是小燈泡斷路。

(2)[3]由丙圖中得，小燈泡電壓為2.5V時，電流為0.25A，小燈泡額定功率為

P=UI=2.5V×0.25A=0.625W

[4]由丙圖中得，當電壓表的示數増大時，通過燈泡電流也變大，但電壓比電流變化多，所以電壓表與電流表的示數之比變大。

(3)[5]燈泡的玻璃內壁變黑燈泡亮度偏暗的原因是燈絲發光時發生升華而變細，燈絲電阻變大，消耗的實際功率變小的緣故。

(4)[6]由圖丁可知，當電阻值為25Ω時，電路中的電流為0.1A，則電阻兩端的電壓

U=IR=0.1A×25Ω=2.5V

滑動變阻器兩端電壓為

U滑=U總-U=6V-2.5V=3.5V

滑動變阻器的阻值

[7]若某次實驗中滑動變阻器連入的阻值為14Ω，滑動變阻器的電流為

滑動變阻器與定值電阻串聯，電流相等，所以定值電阻阻值為

所選定值電阻的阻值為10Ω。