19. 学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡正常发光时的电阻,电源电压为 $ 3V $,待测小灯泡的正常发光电压为 $ 2.5V $。

(1)连接电路如图甲所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片 $ P $ 移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要使灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向
(2)移动滑动变阻器的滑片 $ P $,记录数据,并作出如图丙所示的 $ I - U $ 图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为
(3)小李同学完成上述实验后想再探究电阻一定时电流与电压的关系,利用以上器材是否能完成该实验探究?
(1)连接电路如图甲所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片 $ P $ 移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要使灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片向
左
(选填“左”或“右”)移动。(2)移动滑动变阻器的滑片 $ P $,记录数据,并作出如图丙所示的 $ I - U $ 图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为
10
$ Ω $。(3)小李同学完成上述实验后想再探究电阻一定时电流与电压的关系,利用以上器材是否能完成该实验探究?
不能
;原因是 小灯泡的电阻随温度的升高而增大(或小灯泡电阻不是定值)
。
答案:
(1)左
(2)10
(3)不能;小灯泡的电阻随温度的升高而增大(或小灯泡电阻不是定值)
解析:
(1) 电压表并联在小灯泡两端,测灯泡电压。由图乙可知,电压表量程为0-3V(分度值0.1V),示数为2V,小于灯泡正常电压2.5V。要使灯泡电压升高到2.5V,需减小滑动变阻器分压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片向左移动。
(2) 灯泡正常发光时电压$ U=2.5V $,由图丙的$ I-U $图像可知,此时对应的电流$ I=0.25A $(图像中$ U=2.5V $时,电流约为0.25A)。则电阻$ R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A}=10Ω $。
(3) 探究“电阻一定时电流与电压的关系”需控制电阻不变,而小灯泡电阻随温度升高而增大(非定值),故无法完成实验。
(1)左
(2)10
(3)不能;小灯泡的电阻随温度的升高而增大(或小灯泡电阻不是定值)
解析:
(1) 电压表并联在小灯泡两端,测灯泡电压。由图乙可知,电压表量程为0-3V(分度值0.1V),示数为2V,小于灯泡正常电压2.5V。要使灯泡电压升高到2.5V,需减小滑动变阻器分压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片向左移动。
(2) 灯泡正常发光时电压$ U=2.5V $,由图丙的$ I-U $图像可知,此时对应的电流$ I=0.25A $(图像中$ U=2.5V $时,电流约为0.25A)。则电阻$ R=\frac{U}{I}=\frac{2.5V}{0.25A}=10Ω $。
(3) 探究“电阻一定时电流与电压的关系”需控制电阻不变,而小灯泡电阻随温度升高而增大(非定值),故无法完成实验。
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