问题 问答题

如图所示电路进行“测定小灯泡电功率”的实验.小明多测了几组小灯泡两端电压低时的数据,如下表所示.

小灯泡规格电压表示数/V电流表示数/A灯泡亮度
额定电压U=2.5V0.50.06不发光
1.00.10很暗
1.50.14较暗
2.00.16较亮
2.50.20正常发光
2.80.22很亮
(1)小灯泡的额定功率等于______.小灯泡正常发光时的电阻等于______.

(2)小明通过分析数据,得出一个关于电阻的猜想______.

(3)为了进一步验证这个猜想,小明选择一段钨丝,重新设计实验进行探究,探究的课题是______;在实验探究的过程中,可保持钨丝两端电压不变,改变______,观察通过钨丝的电流是否发生变化.

(4)小凤同学进行“测定小灯泡电功率”的实验,接线后,发现开关没有闭合,灯泡就已发光,电流表、电压表有示数,开关闭合后,灯泡反而熄灭,电压表示数减少为零,电流表示数变大,但没有超过量程,你认为他接线中出现的错误是:______.

(5)小红同学进行“测定小灯泡电功率”的实验,连接电路完毕并闭合开关,当调节变阻器滑片时,发现灯泡变亮时,电压表的示数减小,灯泡变暗时,电压表示数增大(器材是完好的).想一想,怎样连接才会出现这种现象?______.

答案

(1)从表中数据可以知道:U=2.5V,I=0.2A

灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

灯泡的电阻为:R=

U
I
=
2.5V
0.2A
=12.5Ω;

(2)灯泡不发光时的电阻:R1=

0.5V
0.06A
=8.3Ω,

灯泡发光很暗时的电阻:R2=

1.0V
0.1A
=10Ω,

灯泡发光较暗时的电阻:R3=

1.5V
0.14A
=10.7Ω,

灯泡发光较亮时的电阻:R4=

2V
0.16A
=12.5Ω,

灯泡发光正常时的电阻:R5=

2.5V
0.2A
=12.5Ω,

灯泡发光很亮时的电阻:R6=

2.8V
0.22A
=12.7Ω,

由以上数据可以看出:从灯泡不发光到灯泡很亮的过程中灯丝电阻是不断增大的;灯泡越亮灯丝的温度越高,电阻越大,即灯丝的电阻随着温度的升高而增大.

(3)从上面的分析中可以看出:灯丝的电阻变化可能与灯丝的温度变化有关.所以本次实验探究的课题应该是:导体电阻跟导体的温度是否有关.

导体的电阻大小要通过观察导体中电流的大小来判断,而影响到电流大小的因素还有导体两端的电压高低,因此在做实验时要用到控制变量法,即控制导体两端的电压不变,改变钨丝的温度,通过观察钨丝的电流是否发生变化,来判断钨丝的电阻是否发生变化.

(4)开关未闭合灯泡就发光,说明开关没有与灯泡串联;闭合开关,灯泡熄灭,电流表有示数,说明除灯泡以外的电路是通路.由此可知,开关与灯泡并联.

(5)如果电压表与电源并联,示数不变;如果电压表与灯泡并联,灯泡变亮时,电压表示数增大,灯泡变暗时,电压表示数变小.事实与这两种情况都不符,所以是电压表与滑动变阻器并联.

 故答案为:(1)0.5W;12.5Ω;

(2)灯丝的电阻随着温度的升高而增大;

(3)导体电阻跟导体的温度是否有关;钨丝温度;

(4)把开关S并联接在灯泡的两端;

(5)把电压表并联在变阻器的两端.

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