Question

13．曉彤和小雪利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，電源為2節(jié)新干電池，小燈泡的額定電壓為2.5V，利用滑動(dòng)變阻器來改變電源的輸出電壓．

（1）若利用該電路進(jìn)行“比較小燈泡的亮度”實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你用筆劃線代替導(dǎo)線，完成電路的連接．
（2）曉彤用（1）中連接的電路進(jìn)行“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)，將得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄繪制成圖象如圖乙所示，由圖象可知小燈泡的額定功率為0.675W．
（3）小雪看到曉彤繪制的圖象后，想到一個(gè)新的問題：利用該圖象能否得出“小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大”的結(jié)論呢？請(qǐng)你對(duì)小雪的問題給予回答并說明你的分析過程．

Answer 1

分析 （1）將電壓表與燈泡并聯(lián)，根據(jù)電源電壓確定電壓表的量程；電流表與燈泡串聯(lián)，可選用小量程；
（2）根據(jù)圖乙確定額定電壓對(duì)應(yīng)的電流，由P=UI計(jì)算電功率；
（3）燈泡的電功率越大，燈泡越亮，燈絲的溫度越高．

解答 解：（1）電壓表與燈泡并聯(lián)，電源由兩節(jié)干電池組成，所以電壓表可選擇0～3V的量程；
電流表與燈泡串聯(lián)，可選擇0～0.6A的量程，如圖所示：
；
（2）根據(jù)圖乙可知，當(dāng)U=2.5V時(shí)，I=0.27A，則P=UI=2.5V×0.7A=0.675W；
（3）由圖象可知，P₁=U₁I₁=0.5V×0.1A=0.05W，P₂=0.3W，P₃=0.9W，
燈泡的電功率越大，燈泡越亮，燈絲的溫度越高，
由I=$\frac{U}{R}$可得：R₁=$\frac{U1}{I1}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，R₂=7.5Ω，R₃=10Ω，
由上分析可知，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）見上圖；
（2）0.675；
（3）由圖象可知，P₁=U₁I₁=0.5V×0.1A=0.05W，P₂=0.3W，P₃=0.9W，
燈泡的電功率越大，燈泡越亮，燈絲的溫度越高，
由I=$\frac{U}{R}$可得：R₁=$\frac{U1}{I1}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω，R₂=7.5Ω，R₃=10Ω，
由上分析可知，燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電路的連接、額定電功率的計(jì)算，關(guān)鍵能夠從圖象中確定額定電流值；
（3）問要證明燈絲電阻隨溫度的升高而增大，需判斷整個(gè)過程中燈絲電功率的變化，得出溫度的變化，從而得出電阻與溫度的關(guān)系．