Question

15．小雷同學(xué)發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關(guān)．于是，找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖甲所示電路圖進(jìn)行探究．電源電壓恒為4.5V，小燈泡的額定電壓2.5V．

（1）請用筆畫代替導(dǎo)線，把圖乙中的電路按圖甲的電路圖連接完整，使滑片P向右移動時燈的亮度變亮．
（2）連接電路閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅．檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷．分析原因是閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的電阻為最小值（填“最大值”或“最小值”），導(dǎo)致電流過大而形成的．
（3）斷開開關(guān)，更換燒壞的電路元件，進(jìn)行正確的操作．調(diào)節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丙中繪制U-I圖象．則小燈泡的額定功率為0.625 W．
（4）根據(jù)圖丙中圖象初步判斷，小燈泡的電阻與燈絲的溫度有關(guān)．家用白熾燈在開燈的瞬間與步驟（2）中小燈泡形成過大電流的原因不同（填“相同”或“不同”）．

Answer 1

分析 （1）在連接電路過程中，開關(guān)要斷開，滑動變阻器采用“一上一下”的接法，電壓表、電流表注意電流方向和合適的量程；
（2）為保護(hù)電路，閉合開關(guān)之前，滑動變阻器接入電路電阻要最大；
（3）已知燈泡額定電壓和額定電流，利用公式P=UI得到額定功率；
（4）導(dǎo)體電阻與溫度有關(guān)，一般說，溫度升高電阻增大．

解答 解：
（1）由圖知，需要將電壓表和滑動變阻器接入電路．已知燈泡額定電壓為2.5V，所以電壓表選擇0～3V量程，用導(dǎo)線將“3”和燈泡左側(cè)接線柱連接；要使滑動變阻器滑片右移燈泡變亮，說明電路電阻減小，滑動變阻器要連接右下角的接線柱，用導(dǎo)線將右下角的接線柱與電源負(fù)極相連．電路連接如下：

（2）連接電路后閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅，說明電路連接關(guān)系是正確的，小燈泡熄滅燈絲燒斷，原因是閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的電阻為最小值，導(dǎo)致電流過大而形成的；
（3）小燈泡兩端的電壓為2.5V時，正常發(fā)光，由U-I圖象知，對應(yīng)的電流大小為0.25A；
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
（4）圖線b是燈泡的U-I圖象，是一條曲線，并且電流增大的程度小于電壓，說明其電阻是變化的，并且隨電壓的增大而增大，原因是電壓越高，實際功率越大，溫度越高，電阻越大；
家用白熾燈在剛閉合電路的瞬間容易燒壞，原因是剛開始工作時，燈絲溫度較低，電阻較小，通過的電流較大．
故答案為：
（1）實物連接如上圖；
（2）最小值；
（3）0.625；
（4）溫度；不同．

點評 此題以測量小燈泡的額定功率的實驗過程為基礎(chǔ)，分別考查了實物圖的理解、滑動變阻器的使用、電流表的讀數(shù)、額定功率的計算以及電阻與溫度的關(guān)系，綜合性較強(qiáng)，有代表性．