Question

【題目】小明在“測(cè)小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中，正確連接如圖所示電路。閉合開(kāi)關(guān)后，逐漸向同一個(gè)方向調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象如下表。

次數(shù)	電壓表示數(shù)/V	電流表示數(shù)/A	燈泡亮度
1	1	0.1	不亮
2		0.3	正常發(fā)光
3	8	0	不亮

(1)開(kāi)關(guān)閉合前，滑片應(yīng)置于_____ （選填“A”或“B”）端，第1組數(shù)據(jù)中，小燈泡不發(fā)光的原因是_____；

(2)分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，所用電源電壓為_____ V。 若小明手邊有“2A 20Ω”、“1.5A 50Ω”和“2A 100Ω”三種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器，“0~3V” 和“0~15V”兩個(gè)量程的電壓表。本實(shí)驗(yàn)中他選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為_____；

(3)從第1次實(shí)驗(yàn)到第2次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器和燈泡的功率變化量分別記為ΔP滑、ΔP燈，則ΔP滑_____ΔP燈。（燈絲電阻隨溫度升高而增大）

Answer 1

【答案】B 燈泡實(shí)際功率過(guò)小 8 2A100Ω 小于

【解析】

(1)[1]據(jù)圖能看出，此時(shí)滑片的左邊的電阻絲接入電路，故滑片在B端時(shí)處于最大阻值處；故閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片P置于B端。

[2]第1組數(shù)據(jù)中，小燈泡兩端的電壓只有1V，通過(guò)小燈泡的電流只有0.1A，由P=UI可得小燈泡的實(shí)際功率只有0.1W，實(shí)際功率過(guò)小，不能發(fā)光。

(2)[3] 由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在進(jìn)行第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)為零，說(shuō)明電路是斷路，電壓表有示數(shù)，說(shuō)明燈泡L斷路，此時(shí)電壓表測(cè)量的是電源的電壓，電壓表示數(shù)等于電源電壓，因此電源電壓是8V。

[4]由表知，測(cè)第一組數(shù)據(jù)時(shí)，U1=1V，I=0.1A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓

U滑=UU1=8V1V=7V

由I=得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值

R滑===70Ω

因此可選規(guī)格為“2A 100Ω”的滑動(dòng)變阻器。

(3)[5]第1次實(shí)驗(yàn)，燈泡的電阻為

R===10Ω

假設(shè)第2次實(shí)驗(yàn)燈泡的電阻不變，則燈泡兩端的電壓為

U1′=I′R=0.3A×10Ω=3V

則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為

U滑′=8V3V=5V

滑動(dòng)變阻器的功率變化量

ΔP滑= U滑′I′ U滑I=5V×0.3A7V×0.1A=0.8W

燈泡的功率變化量為

ΔP燈= U1′I′ U1I=3V×0.3A1V×0.1A=0.8W

而實(shí)際上燈絲電阻隨溫度升高而增大，則燈泡兩端的實(shí)際電壓大于3V，滑動(dòng)變阻器兩端的實(shí)際電壓小于5V，故事實(shí)上ΔP滑<0.8W，ΔP燈>0.8W，故ΔP滑<ΔP燈。