Question

14．小明利用如圖所示的電路做“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)，小燈泡標(biāo)有“2.5V”．

（1）當(dāng)他閉合開(kāi)關(guān)、移動(dòng)變阻器的滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)和燈泡的亮度都同時(shí)變化，但兩表的示數(shù)總是比較小，燈泡的亮度也較弱，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是電源電壓過(guò)低．
（2）電路正常后，他分別測(cè)出了小燈泡的幾組電壓和電流值，記錄如下：

電壓/V	2.0	2.5	2.8
電流/A	0.20	0.24	0.26

①小燈泡正常工作時(shí)的電阻為10.4Ω．
②通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知小燈泡的電阻是變化 （選填“不變”或“變化”）的，其原因是燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

Answer 1

分析 （1）兩表的示數(shù)總是比較小，燈泡亮度較弱，說(shuō)明電路中的電流太小，根據(jù)歐姆定律分析原因．
（2）①小燈泡正常工作時(shí)的電壓為2.5V，從表格中找出對(duì)應(yīng)的電流值，利用R=$\frac{U}{I}$計(jì)算小燈泡正常工作時(shí)的電阻；
②分別計(jì)算不同電壓下的電阻，判斷電阻是否變化，從電阻大小的影響因素分析電阻變化的原因．

解答 解：（1）移動(dòng)變阻器滑片時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)和燈泡的亮度都同時(shí)變化，說(shuō)明電路不存在斷路，也不存在短路，滑動(dòng)變阻器的連接也正確；
燈泡亮度較弱，說(shuō)明電流太小；根據(jù)I=$\frac{U}{R}$可知，電流太小，可能是電源電壓太小或總電阻太大；而移動(dòng)滑片的過(guò)程中，總電阻可以調(diào)到較小值；由此可知，造成該現(xiàn)象的原因是電源電壓太低．
（3）①小燈泡正常工作時(shí)的電阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.24A}$=10.4Ω．
②根據(jù)R=$\frac{U}{I}$可得，燈泡在2.0V、2.5V、2.8V時(shí)的電阻分別為：
R₁=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2.0V}{0.20A}$=10Ω，R₂=10.4Ω，R₃=$\frac{{U}_{3}}{{I}_{3}}$=$\frac{2.8V}{0.26A}$=10.8Ω；
所以，燈泡電壓增大時(shí)，燈絲電阻增大；
其原因是燈泡電壓增大，電流增大，燈泡的實(shí)際功率增大，燈絲溫度升高，燈絲電阻增大，即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．
故答案為：（1）電源電壓過(guò)低；（2）①10.4；②變化；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電路故障的分析、電阻的計(jì)算、燈絲電阻大小的影響因素，其中，電路故障分析是本題的難點(diǎn)．