Question

7．如圖丙是測定額定電壓為2.5V小燈泡額定功率的實(shí)物連接圖．
（1）請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出電路圖．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中某一時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖甲所示，為了測得小燈泡的額定功率，閉合開關(guān)后，應(yīng)把圖中的滑動(dòng)變阻器滑片P向左（填“左”或“右”）移動(dòng)，直至電壓表示數(shù)為2.5V為止，這時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示，為0.24A，則此時(shí)燈泡的額定功率是0.6W．小燈泡此時(shí)的電阻為10.4Ω，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻不是恒定的可能的原因是燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，生活中有何經(jīng)驗(yàn)或科技應(yīng)用支持你的觀點(diǎn)（舉一例）白熾燈在剛接通時(shí)容易燒毀
（3）若電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器有“10Ω 1.5A”和“20Ω 1A”兩種規(guī)格，那么實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為20Ω 1A的滑動(dòng)變阻器．
（4）變阻器在該實(shí)驗(yàn)中的作用是：①保護(hù)電路②調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖：
（2）連接電路時(shí)，變阻器連入電路中的阻值最大，根據(jù)圖甲電壓表小量程讀數(shù)，比較電壓表示數(shù)與2.5V的大小，因燈在額定電壓下的功率為額定功率，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向中，根據(jù)圖乙電流表小量程讀出電流表的示數(shù)，根據(jù)P=UI求燈泡的額定功率；由歐姆定律計(jì)算燈的電阻；
根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的變化而變化回答；
白熾燈在剛接通時(shí)容易燒毀；
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律求出變阻器連入電路的電阻，確定選用滑動(dòng)變阻器的規(guī)格；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒僮鞔_定變阻器除保護(hù)電路之外的另一個(gè)作用．

解答 解：（1）根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖，如下所示：

（2）圖甲中電壓表小量程分度值為0.1V，電壓表示數(shù)為1.2V，要使電壓表示數(shù)為2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)減小變阻器的電壓，根據(jù)分壓原理，減小變阻器連入電路中的電阻大小，變阻器的滑片P應(yīng)向左移動(dòng)，使電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)；
圖乙中，電流表選用小量程，分度值為0.02A，電流表的示數(shù)為0.24A，燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W；
燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流I=0.24A，根據(jù)歐姆定律，此時(shí)燈的電阻R=$\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω；
（3）此時(shí)變阻器兩端電壓U_R=U_電源-U=6V-2.5V=3.5V，變阻器連入電路的電阻R_滑=$\frac{{U}_{R}}{I}=\frac{3.5V}{0.24A}$=14.6Ω．要使燈泡在實(shí)驗(yàn)中不致被燒壞，變阻器連入電路的電阻不得小于14.6Ω，即變阻器的最大電阻值必須大于14.6Ω．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用規(guī)格為“20Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器．
實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻不是恒定的可能的原因是：燈絲的電阻隨溫度的變化而變化；
生活中支持的觀點(diǎn)的應(yīng)用：白熾燈在剛接通時(shí)容易燒毀，是因?yàn)閯偼�電時(shí)，燈絲溫度低，電阻小，根據(jù)歐姆定律，通過燈絲的電流大，易燒毀；
（4）變阻器在該實(shí)驗(yàn)中的作用除保護(hù)電路外，由實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒僮鬟�有調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓的作用．
故答案為：（1）如上所示：
（2）左；0.24；0.6；10.4Ω；燈絲的電阻隨溫度的變化而變化； 白熾燈在剛接通時(shí)容易燒毀；
（3）20Ω 1A；
（4）①保護(hù)電路；②調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓．

點(diǎn)評(píng) 本題測定額定電壓為2.5V小燈泡額定功率，考查電路圖的畫法，操作過程，讀取電表示數(shù)、額定功率和電阻的計(jì)算和對器材的規(guī)格的要求及電阻大小的因素和變阻器的作用，綜合性較強(qiáng)．