小明手頭有一個額定電壓是6V、正常工作電流約為0.3A的小燈泡,他想測定這個小燈泡的額定功率.小明設(shè)計了如圖甲所示的電路,已知滑動變阻器上標(biāo)有為“50Ω5A”的字樣,電源電壓恒為12V.
(1)當(dāng)小明剛正確連接完所有的導(dǎo)線,燈泡立即發(fā)光,且亮度很大,其原因是
沒有斷開開關(guān)
沒有斷開開關(guān)
沒有將滑動變阻器滑片移動到最大阻值處
沒有將滑動變阻器滑片移動到最大阻值處

(2)實驗過程中,小明邊調(diào)節(jié)滑動變阻器,邊觀察電壓表示數(shù),當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時,他觀察到電流表示數(shù)如圖乙所示,此時通過燈泡的電流為
0.32
0.32
A,該燈泡的額定功率為
1.92
1.92
W.
(3)現(xiàn)有一個電阻元件R0,它可能是由金屬材料制成的,其電阻隨溫度的升高而增大,也可能是由半導(dǎo)體材料制成的,其電阻隨溫度的升高而減。F(xiàn)利用本實驗所選器材和電路(將圖甲中燈泡換成R0,其它器材均不變)對該元件進行測試,測得通過R0電流與加在它兩端的電壓數(shù)據(jù)如下表所示:

a.根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷元件R0可能是由上述
半導(dǎo)體
半導(dǎo)體
(金屬/半導(dǎo)體)材料制成的,其理由是
隨著電流增大,元件R0的發(fā)熱功率越大時,電阻值越小
隨著電流增大,元件R0的發(fā)熱功率越大時,電阻值越小

b.實驗中當(dāng)電流表讀數(shù)為1.25A時,滑動變阻器消耗的電功率是
10
10
W.
分析:(1)小明剛正確連接完所有的導(dǎo)線,燈泡立即發(fā)光,說明連接電路時,開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài),亮度很大,說明電路中電流很大,電阻很小,滑動變阻器沒有處于最大阻值處.
(2)電流表的讀數(shù):首先確定使用的量程,然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù).
(3)由圖數(shù)據(jù),結(jié)合R=
U
I
可計算出電阻的大小,然后根據(jù)電阻隨溫度的變化確定電阻材料.
元件R0接入電路后,當(dāng)電流表讀數(shù)為1.25A,可看出對應(yīng)電壓,已知電源電壓,從而求出滑動變阻器兩端電壓,進而算出滑動變阻器消耗的電功率.
解答:解:(1)小明剛正確連接完所有的導(dǎo)線,燈泡立即發(fā)光,說明連接電路時,開關(guān)沒有處于斷開狀態(tài);亮度很大,說明電路中電流很大,電源電壓一定時,電阻很小,滑動變阻器沒有處于最大阻值處.
(2)電流表使用的量程是0~0.6A,每一個大格代表0.2A,每一個小格代表0.02A,示數(shù)是0.32A.
燈泡的額定電壓是6V,額定電流是0.32A,則燈泡的額定功率P=UI=6V×0.32A=1.92W.
(3)a、由測試數(shù)據(jù)根據(jù)公式P=UI可得熱功率越來越大,而電阻R=
U
I
越來越小,說明電阻隨溫度的升高而減小,所以是半導(dǎo)體材料制成的.
b、如圖,R0與滑動變阻器串聯(lián),當(dāng)I=1.25A時,查表可知R0兩端的電壓為:U1=4V
∴滑動變阻器兩端為:U2=U-U1=12V-4V=8V,
滑動變阻器消耗的電功率:P2=U2I=8V×1.25A=10W.
故答案為
(1)沒有斷開開關(guān)   沒有將滑動變阻器移動到最大阻值的地方
(2)0.32  1.92W
(3)a.半導(dǎo)體  隨著電流增大,元件R0的發(fā)熱功率越大時,電阻值越小
b.10
點評:本題考查實物連接、故障分析、電功率的計算等,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用,難點是學(xué)會通過表中的數(shù)據(jù)解決問題,還要知道串聯(lián)電路電壓的規(guī)律.
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