Question

13．小明在進行“測量小電燈的電阻”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6V蓄電池、電流表（0～0.6A、0～3A）、電壓表（0～3V、0～15V）、滑動變阻器（50Ω、1.5A）、額定電壓為2.5V的小電燈（正常發(fā)光時的電阻約為7Ω）、開關各一個，導線若干．

（1）小明在實驗中電流表應該選擇0～0.6A的量程，電壓表應該選擇0～3V的量程．
（2）他連接的實物電路如圖所示，請你在虛線框內畫出該電路圖．
（3）閉合開關前應把滑動變阻器滑片的位置調到C（填寫“C”或“D”）端．
（4）閉合開關后，小明發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表的示數(shù)為零，電壓表的示數(shù)為6V，產(chǎn)生此故障的原因可能是下列情況中的B和C．（填寫序號）
A．小電燈短路　　　B．小電燈的燈絲斷了    C．小電燈的燈座接觸不良
D．電壓表的正、負接線柱接反   E．變阻器滑片放在了最小阻值處
（5）排除故障后，調節(jié)滑動變阻器測得如表所示的三組數(shù)據(jù)．則小電燈的額定電阻為7Ω．

實驗次數(shù)	1	2	3
電壓U/V	2.0	2.5	2.8
電流I/A	0.30	0.36	0.38

（6）小明發(fā)現(xiàn)，由表中數(shù)據(jù)計算可知：小電燈亮度不同時燈絲的電阻不相等．你認為造成這種結果的原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡額定電壓確定電壓表量程，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電流確定電流表量程．
（2）分析清楚電路結構，然后根據(jù)實物電路圖作出實驗電路圖．
（3）閉合開關前，滑動變阻器接入電路的阻值應為滑動變阻器的最大阻值，根據(jù)電路圖確定滑片的位置．
（4）電壓表的示數(shù)為6V，說明電壓表接在電源兩端，即燈泡斷路或滑動變阻器接入電路的阻值為0．
（5）燈泡兩端的電壓等于2.5V時，燈泡的實際功率等于額定功率．
（6）根據(jù)影響燈泡電阻的因素可知，由于燈泡的長度、材料、橫截面積都不變，所以燈泡電阻改變的原因是溫度的變化．

解答 解：（1）燈泡額定電壓是2.5V，則電壓表選0～3V量程，
燈泡正常發(fā)光時的電流約為I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{7Ω}$≈0.36A，則電流表選0～0.6A量程．
（2）根據(jù)實物電路圖結構，作出實驗電路圖如圖所示．

（3）由電路圖可知，當滑片在最左端時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，
因此閉合開關前滑片應移到最左端．
（4）因為電壓表有示數(shù)，所以電壓表與電源形成通路，而電流表無示數(shù)，說明電路中有斷路，故與電壓表并聯(lián)的那部分電路斷路，故選BC．
（5）因為U_額=2.5V，由表格中數(shù)據(jù)可知，當U=2.5V時I=0.36A，所以R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.36A}$=7Ω；
（6）由于電流的熱效應，當有電流通過燈絲時，燈絲的溫度會升高，電阻會變大．
故答案為：（1）0～0.6A；0～3V；（2）電路圖如圖所示；（3）C；（4）B；C；（5）7；（6）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點評 本題考查了電壓表和滑動變阻器的使用方法及用伏安法測燈泡的額定功率．只有當燈泡兩端的實際電壓等于其額定電壓時，燈泡才會正常發(fā)光，額定功率等于其實際功率．