Question

14．小明利用如圖所示的電路做“測量小燈泡的電阻”實驗，小燈泡標有“2.5V”．

（1）當他閉合開關、移動變阻器的滑片時，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)和燈泡的亮度都同時變化，但兩表的示數(shù)總是比較小，燈泡的亮度也較弱，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電源電壓過低．
（2）電路正常后，他分別測出了小燈泡的幾組電壓和電流值，記錄如下：

電壓/V	2.0	2.5	2.8
電流/A	0.20	0.24	0.26

①小燈泡正常工作時的電阻為10.4Ω．
②通過分析實驗數(shù)據(jù)可知小燈泡的電阻是變化 （選填“不變”或“變化”）的，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）兩表的示數(shù)總是比較小，燈泡亮度較弱，說明電路中的電流太小，根據(jù)歐姆定律分析原因．
（2）①小燈泡正常工作時的電壓為2.5V，從表格中找出對應的電流值，利用R=$\frac{U}{I}$計算小燈泡正常工作時的電阻；
②分別計算不同電壓下的電阻，判斷電阻是否變化，從電阻大小的影響因素分析電阻變化的原因．

解答 解：（1）移動變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)和燈泡的亮度都同時變化，說明電路不存在斷路，也不存在短路，滑動變阻器的連接也正確；
燈泡亮度較弱，說明電流太��；根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，電流太小，可能是電源電壓太小或總電阻太大；而移動滑片的過程中，總電阻可以調到較小值；由此可知，造成該現(xiàn)象的原因是電源電壓太低．
（3）①小燈泡正常工作時的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω．
②根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可得，燈泡在2.0V、2.5V、2.8V時的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.20A}$=10Ω，R₂=10.4Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.8V}{0.26A}$=10.8Ω；
所以，燈泡電壓增大時，燈絲電阻增大；
其原因是燈泡電壓增大，電流增大，燈泡的實際功率增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）電源電壓過低；（2）①10.4；②變化；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了電路故障的分析、電阻的計算、燈絲電阻大小的影響因素，其中，電路故障分析是本題的難點．