小雷同學發現家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞,猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關.於是,找來與白熾燈工作原理...
問題詳情:
小雷同學發現家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞,猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關.於是,找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡,按圖*所示電路圖進行探究.電源電壓恆為4.5V,小燈泡的額定電壓2.5V.
(1)請用筆畫代替導線,把圖乙中的電路按圖*的電路圖連線完整,使滑片P向右移動時燈的亮度變亮.
(2)連線電路閉合開關,小燈泡閃亮一下就熄滅.檢查發現小燈泡的燈絲已燒斷.分析原因是閉合開關時,滑動變阻器連入電路的電阻為(填“最大值”或“最小值”),導致電流過大而形成的.
(3)斷開開關,更換燒壞的電路元件,進行正確的*作.調節滑片使燈泡逐漸變亮,記錄電流表和電壓表的一系列示數,在圖*中繪製U﹣I圖象.則小燈泡的額定功率為 W.
(4)根據圖*中圖象初步判斷,小燈泡的電阻與燈絲的有關.家用白熾燈在開燈的瞬間與步驟(2)中小燈泡形成過大電流的原因(填“相同”或“不同”).
【回答】
解:
(1)由圖知,需要將電壓表和滑動變阻器接入電路.已知燈泡額定電壓為2.5V,所以電壓表選擇0~3V量程,用導線將“3”和燈泡左側接線柱連線;要使滑動變阻器滑片右移燈泡變亮,說明電路電阻減小,滑動變阻器要連線右下角的接線柱,用導線將右下角的接線柱與電源負極相連.電路連線如下:
(2)連線電路後閉合開關,小燈泡閃亮一下就熄滅,說明電路連線關係是正確的,小燈泡熄滅燈絲燒斷,原因是閉合開關時,滑動變阻器連入電路的電阻為最小值,導致電流過大而形成的;
(3)小燈泡兩端的電壓為2.5V時,正常發光,由U﹣I圖象知,對應的電流大小為0.25A;
燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)圖線b是燈泡的U﹣I圖象,是一條曲線,並且電流增大的程度小於電壓,說明其電阻是變化的,並且隨電壓的增大而增大,原因是電壓越高,實際功率越大,溫度越高,電阻越大;
家用白熾燈在剛閉合電路的瞬間容易燒壞,原因是剛開始工作時,燈絲溫度較低,電阻較小,通過的電流較大.
故*為:
(1)實物連線如上圖;
(2)最小值;
(3)0.625;
(4)溫度;不同.
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題
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