某同学研究小灯泡的伏安特性,实验室提供的器材有:小灯泡( 6.3V,0.15A),直流电路(9V),滑动变阻器,量程合适的电压表和电流表,开关和导线若干。设计的电路如图 1 所示。
( 1) 按照图 1,完成图 2 中的实物连线。
( 2)按照图 1 连线后,闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,观察发现灯丝被烧断,原因可能是 (单项选择,填正确答案标号)。
A.电流表短路
B.滑动变阻器的滑片接触不良
C.滑动变阻器的初始位置在 b 端
( 3)更换小灯泡后,该同学正确完成了实验操作,将实验数据描点作图,得到
I-U 图像,其中一部分如图 3 所示。根据图像计算出 P 点对应状态下小灯泡的电阻为 Ω(保留三位有效数字)。
( 2)C;(3)27.0。
【分析】( 2)小灯泡闪亮一下后熄灭,灯丝被烧断,灯泡两端电压与通过灯泡的电流太大,灯泡实际功率太大,根据图示电路图分析答题。
( 3)根据图3所示I-U图象求出P点的坐标值,然后根据欧姆定律求出灯泡电阻。
【解答】解:( 2)闭合开关,小灯泡闪亮一下后熄灭,灯丝被烧断,说明灯泡两端电压与通过灯泡的电流太大,灯泡实际功率太大;
A、电流表内阻很小,电流表短路不会使通过灯泡的电流过大,不会烧坏灯泡,故A错误;
B、如果滑动变阻器的滑片接触不良,灯泡所在分压电路断路,没有电流流过灯泡,灯泡不会被烧坏,故B错误;
C、如果滑动变阻器滑片的初始位置在b端,分压电路两端电压等于路端电压,分压电路电压太大,导致流过灯泡的电流太大,灯泡实际功率太大,灯泡被烧坏,故C正确。
故选: C。
( 3)由图3所示图象可知,灯泡两端电压U=2V,通过灯泡的电流I=74mA=0.074A,
由欧姆定律可知,此时灯泡电阻 R=
故答案为:( 2)C;(3)27.0。