问题 实验题

某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V  0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5  0.5A)、R2(50  0.5A)、R3(500  1A)。同学们设计的电路如图甲所示:

(1)最合适的滑动变阻器应选用      (选填“R1”、“ R2”、“ R3”)

(2)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图12乙所示,则接下来的操作是                

(3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图12丙所示,则此时通过小灯泡的电流是        A,灯泡两端的电压是    V,此时小灯泡的电阻是    (电阻计算的结果保留二位小数),灯泡的实际功率是    W。

(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图12丁),根据图像提供的信息,算出小灯泡的额定功率为          W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而____________(选填“增大”“减小”或“不变”)

答案

(1)R(2)把指针调至零刻线(调零)(3)0.22 ;1.8;8.18;0.396(4)0.625 ; 增大。

灯泡正常工作时电流为IL=UL/ RL ="2.5V" /10Ω =0.25A.

测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,

滑动变阻器电压为:U'=U-UL=6V-2.5V=3.5V,

滑动变阻器电阻为:R'=U′/ IL ="3.5V" /0.25A =14Ω.

滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω  0.5A”电阻太小,“500Ω  1A”电阻太大.“50Ω  0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适.

(2)实验前,电流表指针没有在零刻度,需要调零.

(3)灯泡电流大约为0.25A,电流表使用0~0.6A量程,

灯泡额定电压为0.25V,电压表使用0~3V量程,

RL′=UL′/IL′ ="1.8V/" 0.22A =8.18Ω,

P'=UL′IL′=1.8V×0.22A=0.396W.

(4)在图象中查得,灯泡在2.5V下的电流为0.25A,

所以P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.

灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大.

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