Question

【題目】在“測定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為6V，小燈泡L的額定電壓為2.5V，電阻大約為10Ω左右，可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大阻值分別為10Ω、50Ω，實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。

(1)應(yīng)該選用的滑動變阻器是_____（選填“R1”或“R2”）；

(2)右圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成的小燈泡U﹣I圖像。根據(jù)圖像提供的信息，可以看出當(dāng)燈泡兩端的電壓增大、燈變亮?xí)r，燈的電阻在_____（填“增大”或“減小”）；并可計(jì)算出小燈泡的額定功率是_____W；

(3)繼續(xù)移動滑片，小燈泡突然熄滅，此時電流表示數(shù)幾乎為零，而電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，那么電路發(fā)生的故障是_____；

(4)利用選定的實(shí)驗(yàn)器材，為了探究電流與電阻的關(guān)系，用定值電阻替代小燈泡，并保持定值電阻兩端電壓為2V不變，為了利用現(xiàn)有器材完成實(shí)驗(yàn)，選用的定值電阻阻值不能超過_____Ω。

Answer 1

【答案】R2 增大 0.5 小燈泡斷路 25

【解析】

(1)[1]燈泡正常工作時

滑動變阻器電壓為

UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V

滑動變阻器電阻為

所以選擇滑動變阻器R2。

(2)[2]由圖像可知電壓與電流的比值逐漸增大，因此當(dāng)燈泡兩端的電壓增大，燈變亮?xí)r，燈的電阻在增大。

[3]由圖像知：燈泡電壓為額定電壓U=2.5V，電路電流I=0.2A，燈泡額定功率

P=UI=2.5V×0.2A=0.5W

(3)[4]電流表示數(shù)幾乎為零，而電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，說明電壓表直接串聯(lián)在電路中，即小燈泡斷路。

(4)[5] 探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保證定值電阻兩端電壓不變，由串聯(lián)電路電壓比等于電阻比可得

滑動變阻器最大阻值為50Ω，因此選用的定值電阻阻值不能超過25Ω。