小王同学按照下图甲所示的实物图做“测量小灯泡的电阻”实验,小灯泡标有“2.5V”字样.实验过程中得到了如表所示的数据.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压U/V | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
电流I/A | 0.18 | 0.22 | 0.26 | 0.3 | 0.34 | |
发光情况 | 微亮→逐渐变亮 |
(2)利用滑动变阻器可以改变________.
(3)小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,请将读数填入表格中的空白处,此时小灯泡的电阻是________Ω(精确到0.1,下同),“微亮”时小灯泡的电阻是________Ω.
进一步分析表中数据可以看出,小灯泡的电流与其两端电压不成正比,在电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻________(填“变大”、“变小”或“不变”),这个现象表明灯丝的电阻与________有关.
(4)小灯泡的额定功率是________W,正常发光时1min产生________J的热量.
解:(1)画出电源符号,从正极出发,依次画出滑动变阻器、灯泡、电流表、开关的符号,到电源的负极,电压表并联在灯泡两端.如图.
(2)实验过程中,利用滑动变阻器可以改变灯泡两端的电压和通过的电流,完成多次实验.
(3)由表格数据知,电路中电流都小于0.6A,电流表选择0~0.6A量程,示数为0.32A.
灯泡正常工作时电阻为:R===7.8Ω.
灯泡微亮时电阻为:R'===2.8Ω.
由R=得到实验1、2、3、4、5、6、7电阻分别为:2.8Ω、4.5Ω、5.8Ω、6.7Ω、7.8Ω、8.8Ω.
可见,灯泡电流增大,电阻增大,原因是灯泡电流增大时,产生电热多,灯丝温度高,电阻大.
(4)P=UI=2.5V×0.32A=0.8W.
Q=W=Pt=0.8W×60s=48J.
故答案为:(1)如图;(2)灯泡电两端的电压和通过的电流;(3)7.8;2.8;变大;温度;(4)0.8;48.
(1)由实物图画电路图的方法:画出电源符号,从电源的正极开始,按照电流的方向,依次串联各元件,到电源的负极,最后把电压表并联在灯泡两端.注意滑动变阻器选择一上一下与电路图中接入的部分对应.
(2)伏安法测灯泡的电阻的实验中,调节滑动变阻器滑片,改变灯泡两端的电压和电流,完成多次实验,发现灯丝电阻的变化规律.
(3)由表格中数据确定电流表的量程,读出电流表的示数.
知道电压和电流,根据R=计算电阻.
根据R=分别计算6次实验电阻,判断当电流增大时,电阻变化情况.
从电阻大小的影响因素分析电阻变化的原因.
(4)在表格中找灯泡2.5V时的电流,根据P=UI计算灯泡额定功率.
根据Q=W=Pt计算电热.
点评:本题主要从实验得到的数据,分析灯丝电阻与电流的关系,及电阻随电流变化的原因.有些实验结论能直接从数据得出,有些结论是通过计算得出,这种信息给予题的解题思路.