Question

8．在“探究小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣．
（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示．
（2）電路連接正確后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表、電流表都有示數(shù)，造成這種現(xiàn)象的原因可能是滑動變阻器接入阻值太大．
（3）改變滑動變阻器滑片的位置，測得幾組對應(yīng)的電壓與電流值，作出了圖乙所示的U-I圖象．從圖象可知小燈泡的額定功率是0.625W；從圖象還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比，造成這種現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，老師給同學(xué)們一個(gè)10Ω的定值電阻R₀和兩只電流表，讓他們測出標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻．電路圖如丙所示，請你將實(shí)驗(yàn)過程補(bǔ)充完整；閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器的滑片，使電流表的示數(shù)為0.38A，此時(shí)小燈泡正常發(fā)光，電流表的示數(shù)如圖丁所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是11.9Ω（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （2）電路連接正確后，電壓表、電流表都有示數(shù)，說明電路中通路，由燈泡不亮分析判斷；
（3）由圖象讀出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)通過的電流，由P=UI計(jì)算燈泡的額定功率；
由小燈泡的電阻還受溫度影響分析解答通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比的原因；
（4）根據(jù)I=$\frac{U}{R}$確定電流表A₁的示數(shù)，再利用并聯(lián)電路特點(diǎn)電壓相等，根據(jù)R=$\frac{U}{I}$求出其電阻．

解答 解：
（2）電路連接正確后，電壓表、電流表都有示數(shù)，說明電路中通路，也無短路發(fā)生，實(shí)驗(yàn)中在開關(guān)閉合前滑動變阻器的滑片應(yīng)在最大值處，由于變阻器接入阻值過大，所以燈泡兩端電壓和通過電流都很小，實(shí)際功率小，故燈泡不能發(fā)光；
（3）燈泡在額定電壓下正常工作，由圖象讀出燈泡兩端電壓為2.5V時(shí)通過的電流為0.25A，所以燈泡的額定功率為：
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W；
小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大；從圖象還可以發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與其兩端電壓不成正比，造成這種現(xiàn)象的原因是燈絲的電阻隨溫度升高而增大；
（4）分析電路圖丙可知，電阻R₀與燈并聯(lián)，所以當(dāng)電阻兩端的電壓等于小燈泡的額定電壓即U=3.8V，燈泡正常發(fā)光，
所以通過電阻R₀的電流為：I=$\frac{U}{{R}_{0}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A；
由圖丁可知，電流表使用0-3A量程，分度值0.1A，此時(shí)電流表A₂讀數(shù)為0.7A，
由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知，通過燈泡的電流為I_L=I_A2-I_A1=0.7A-0.38A=0.32A，
則小燈泡此時(shí)的電阻為：R_L=$\frac{U}{{I}_{L}}$=$\frac{3.8V}{0.32A}$≈11.9Ω．
故答案為：（2）滑動變阻器接入阻值太大；
（3）0.625；燈絲的電阻隨溫度升高而增大；
（4）0.38；11.9．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生關(guān)于測量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，伏安法的應(yīng)用以及歐姆定律的實(shí)際應(yīng)用是解題關(guān)鍵．