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【小雷发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,为了研究该现象的原因,他找来与白炽灯原理相同的小灯泡,按图甲电路图进行探究.电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω.】
更新时间:2024-04-24 15:18:04
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问题描述:

小雷发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏,为了研究该现象的原因,他找来与白炽灯原理相同的小灯泡,按图甲电路图进行探究.电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压2.5V、灯丝电阻约为10Ω.

(1)把图乙的电路按图甲的电路图连接完整,使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮.

(2)连接电路后闭合开关,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___(选填“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,进行正确操作.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,在图丁中绘制U-I图象.当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,灯的额定电流为___A,额定功率为___W.

(4)小雷用一个定值电阻更换小灯泡,进行正确操作.调节滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,在图丁中再次绘制U-I图象.由图可知:定值电阻的阻值为___Ω.

(5)根据图丁中a、b图线初步判断,小灯泡的电阻与灯丝的___有关.家用白炽灯在开灯瞬间与步骤(2)其中小灯泡形成过大电流的原因___(填“相同、不同”)

石征锦回答:
  (1)灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,滑动变阻器的右下方接线柱与电源的负极相连,如下图所示:   (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)由图丙知,电流表选择的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.26A,   由P=UI可得,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;   (4)定值电阻的U-I图象是一次函数,图a是定值电阻的U-I图象,   当定值电阻两端电压为1V时,对应的电流为0.1A,   则定值电阻的阻值为R=UI
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