Question

14．小雷同學(xué)發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開(kāi)燈瞬間總燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個(gè)因素有關(guān)．于是找來(lái)與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按下圖乙所示電路圖進(jìn)行探究．電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V，燈絲電阻約為10Ω．

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，把圖甲的電路按圖乙的電路圖連接完整，使滑片P向右端移動(dòng)時(shí)燈的亮度變亮．
（2）連接電路后閉合開(kāi)關(guān)，小燈泡光線微弱，電流表電壓表都有示數(shù)，但較小，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，燈泡亮度和兩電表示數(shù)都不發(fā)生改變，造成該現(xiàn)象的原因是滑動(dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱．
（3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，改正電路，進(jìn)行正確操作，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)，在圖丁中繪制U-I圖象．當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖丙所示，燈的額定電流為0.26A，燈的額定功率為0.65W．
（4）小雷用一個(gè)定值電阻更換小燈泡，進(jìn)行正確操作．調(diào)節(jié)滑片，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)在上圖丁中再次繪制U-I圖象．由圖可知，定值電阻的阻值為10Ω．
（5）根據(jù)圖丁中a，b圖線初步判斷，小燈泡的電阻與溫度有關(guān)，家用白熾燈在開(kāi)燈瞬間的電流大于（大于/等于/小于）正常工作時(shí)的電流．

Answer 1

分析 （1）在連接電路過(guò)程中，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)，滑動(dòng)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）若變阻器你同時(shí)接下面兩個(gè)接線柱，則接入電路中的阻值最大，滑片移動(dòng)，阻值不變；
（3）讀取電流表示數(shù)時(shí)，首先要明確電流表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與指針?biāo)鶎?duì)刻線相垂直；
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）由圖象中找出關(guān)于定值電阻的一組電壓和對(duì)應(yīng)的電流，就能得到其阻值；
（5）導(dǎo)體電阻與溫度有關(guān)，一般說(shuō)，溫度升高電阻增大．

解答 解：
（1）由圖知，需要將電壓表和滑動(dòng)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(dòng)變阻器滑片右移燈泡變亮，說(shuō)明電路電阻減小，滑動(dòng)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(kāi)關(guān)，小燈泡光線微弱，電流表電壓表都有示數(shù)，但較小，說(shuō)明電路中阻值較大；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，燈泡亮度和兩電表示數(shù)都不發(fā)生改變，說(shuō)明變阻器的阻值不變，則滑動(dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱；
（3）由圖知，電流表選擇的是0～0.6A量程，對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.26A；
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.26A=0.65W；
（4）由圖知，當(dāng)定值電阻兩端電壓為1V時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為0.1A，所以阻值為R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1V}{0.1A}$=10Ω；
（5）圖線a是一條直線，說(shuō)明電流與電壓成正比，電壓與電流比值一定，也就是定值電阻阻值一定；而燈泡電流與電壓圖線是曲線，并且電流增大的程度小于電壓，說(shuō)明其電阻是變化的，并且隨電壓的增大而增大，原因是電壓越高燈泡越亮，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(kāi)始工作時(shí)，燈絲溫度較低，電阻較小，通過(guò)的電流較大．
故答案為：
（1）實(shí)物連接如上；
（2）滑動(dòng)變阻器同時(shí)接了下面兩個(gè)接線柱；
（3）0.26；0.65；
（4）10；
（5）溫度；大于．

點(diǎn)評(píng) 此題以測(cè)量小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為基礎(chǔ)，分別考查了實(shí)物圖的理解、滑動(dòng)變阻器的使用、電流表的讀數(shù)、額定功率的計(jì)算以及電阻與溫度的關(guān)系，綜合性較強(qiáng)，有代表性．