小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关.于是,找来与白炽灯工作原理...
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小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关.于是,找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡,按图*所示电路图进行探究.电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压2.5V.
(1)请用笔画代替导线,把图乙中的电路按图*的电路图连接完整,使滑片P向右移动时灯的亮度变亮.
(2)连接电路闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭.检查发现小灯泡的灯丝已烧断.分析原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为(填“最大值”或“最小值”),导致电流过大而形成的.
(3)断开开关,更换烧坏的电路元件,进行正确的*作.调节滑片使灯泡逐渐变亮,记录电流表和电压表的一系列示数,在图*中绘制U﹣I图象.则小灯泡的额定功率为 W.
(4)根据图*中图象初步判断,小灯泡的电阻与灯丝的有关.家用白炽灯在开灯的瞬间与步骤(2)中小灯泡形成过大电流的原因(填“相同”或“不同”).
【回答】
解:
(1)由图知,需要将电压表和滑动变阻器接入电路.已知灯泡额定电压为2.5V,所以电压表选择0~3V量程,用导线将“3”和灯泡左侧接线柱连接;要使滑动变阻器滑片右移灯泡变亮,说明电路电阻减小,滑动变阻器要连接右下角的接线柱,用导线将右下角的接线柱与电源负极相连.电路连接如下:
(2)连接电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭,说明电路连接关系是正确的,小灯泡熄灭灯丝烧断,原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为最小值,导致电流过大而形成的;
(3)小灯泡两端的电压为2.5V时,正常发光,由U﹣I图象知,对应的电流大小为0.25A;
灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)图线b是灯泡的U﹣I图象,是一条曲线,并且电流增大的程度小于电压,说明其电阻是变化的,并且随电压的增大而增大,原因是电压越高,实际功率越大,温度越高,电阻越大;
家用白炽灯在刚闭合电路的瞬间容易烧坏,原因是刚开始工作时,灯丝温度较低,电阻较小,通过的电流较大.
故*为:
(1)实物连接如上图;
(2)最小值;
(3)0.625;
(4)温度;不同.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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