21.在测量标有2.5V小灯泡电阻的实验中,如图是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现图1电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上。
(2)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数很大,则电路故障可能是
(写出一种可能即可)。
(3)排除故障后,甲同学先闭合开关,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
发光情况 | 明亮 | 较亮 | 较暗 | 暗 | 不发光 |
电压U/V | 2.5 | 2.0 | 1.5 | 1.0 | 0.5 |
电流I/A | 0.22 | 0.20 | | 0.14 | 0.12 |
电阻R/Ω | 11.4 | 10.0 | | 7.1 | 4.2 |
当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图2所示为
A,则此时小灯泡的电阻约为
Ω。
(4)乙同学认为上述表格应该再加一行记录灯丝电阻平均值,这样就更完整了,你认为乙同学的想法
(选填“合理”或“不合理”)。
(5)由表格数据可知,实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变小的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变大的,则小灯泡电阻的变化量ΔR
1 (选填“大于”、“小于”或“等于”)滑动变阻器电阻的变化量ΔR。
(6)丙同学发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对以上现象进行如下探究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大;②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】如图3。
【实验方案】①正确接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中(如图丙),使灯丝的温度保持不变;②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中(表格未画出);③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是
。
【交流反思】同学分析数据讨论得知:电压增大电流会增大,相同时间电流做功增多,转化成的电热增多,灯丝温度升高。灯丝电阻改变的本质原因其实是灯丝温度的变化。同学们在学习过程中要勤于思考、善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠的吸力,而本质是依靠
。