(6分)在“测量小灯泡电功率” 的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A” 。

(6分)在“测量小灯泡电功率” 的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A” 。

题型:不详难度:来源:
(6分)在“测量小灯泡电功率” 的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A” 。
⑴请用笔画线代替导线把甲图中未完成的实物电路连接完整;

⑵连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障是______________________(选填“小灯泡断路” 或“小灯泡短路” );
⑶排除故障后,继续进行实验:闭合开关前,滑片应移到_______(选填“” 或“” )端,闭合开关后,移动滑片使灯泡L正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率是________W;
⑷某同学还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻的阻值不能大于____Ω。
答案
⑴如图所示 ⑵小灯泡短路 ⑶B  0.6 ⑷25

解析

试题分析:⑴“测量小灯泡电功率” 的电路,要求电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联,滑动变阻器按“一上一下” 接入电路中。因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程选0~3V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,小灯泡正常发光时的电流约为I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A,所以电流表的量程选0~0.6A.
⑵电压表无示数,电流表有示数,说明电路是通路,只能是小灯泡短路。
⑶为了保护电路,要求闭合开关前,把滑动变阻器的滑片放到最大阻值处,即滑片p应移到B端;由乙图可知,小灯泡正常发光时的电流为0.24A,则小灯泡的额定电功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W。
⑷因为滑动变阻器的规格为“50Ω 1A” ,由串联分压U1/U2=R1/R2可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大为50Ω时,定值电阻R=2V×50Ω/(6V-2V)=25Ω,若定值电阻大于25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值也应大于50Ω,此时滑动变阻器就不能满足实验的要求,所以在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于25Ω。
举一反三
某同学做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为4V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样

(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图a所示,则他接下来的操作是       
(2)请你根据图b电路图用笔画线代替导线,将图c中未完成的电路连接好.要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)检查仪器和电路无误后,闭合开关,调节调动变阻器片到某一位置时,电压表示数如图d所示,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片适当地向      (选填“左”或“右”)移动,同时眼睛应观察        

(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据画出了如图e所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象.由此可知,小灯泡的额定功率为    W,小灯泡灯线形电阻随电压的增大而     (选填“增大”、“不变”或“减小”).
(5)完成了上述实验后,小明进一步探究通电直导线周围的磁场分布情况,找来小磁针、铁屑、硬纸板等,做了如图f所示的实验,发现了直导线周围的磁场是以导线为圆心的同心圆圈,并找到了判断直导线周围磁场的方法:“用右手握住直导线.让大拇指指向直导线中电流的方向,则弯曲的四指所指方向为磁场方向.”请你用小明的方法判断如图g中小磁针北极转向     .图h中小磁针北极转向     (两空均选填“纸内”或“纸外”).

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如图所示,小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验,他已连接了部分电路,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.

(1)请用笔画线代替导线,将图示电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则出现故障的原因可能是         
(3)故障排除后,小明通过实验测得如下数据,分析数据可知灯泡的额定功率是          W.
实验次数
电压表示数U/V
电流表示数I/A
1
2.0
0.17
2
2.5
0.20
3
3.0
0.22
(4)小明想通过实验来比较灯泡“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小,但小明的同学没有通过实验也比较出了它们的大小,P1应           P2(选填“大于”、“小于”或“等于”).
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小楼想测量某个仅标有“0.25 A”字样的灯泡的额定功率。电源电压为6 V且恒定。

(1)检查器材时,小楼发现电压表存在图甲所示的两个问题:一是指针位置不对;二是部分刻度模糊。出现指针位置不对的原因是      
(2)小楼认为不更换电压表也能测出灯泡的额定功率。他进行了如下操作:
解决了指针问题后,按规范步骤连接好电路(如图乙),检查无误后,闭合开关,移动变阻器滑片,当灯泡正常发光时,滑片正好在变阻器的中点。在滑片移动过程中,电流表示数从0.2 A增大到0.25 A,而电压表示数从2.0伏开始增大。
(3)小楼的同桌依据实验数据计算如下:

小楼发现步骤b的结果有错,请你指出错误原因       。灯泡的额定功率是       W。
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在“测量小灯泡的电功率”实验中,同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路图(小灯泡的灯丝电阻约为10Ω)。

(1)请你按图甲的电路图,在图乙的实物电路中,用笔画线代替导线,将电流表正确连入电路(连线不得交叉)。
(2)若电流表正确接入图乙电路,闭合开关前,某同学发现电路有一处错误,这个错误是     。改正错误后,闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,则变阻器接入电路的接线柱是     (选填“AD”或“BC”)。
(3)测量过程中,当电压表的示数为     V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为     W。
(4)实验过程中,若将电压表和电流表互换位置,闭合开关后,小灯泡     (选填“亮”或“不亮”),这时电压表的示数约为     V。
(5)另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后发现电路连接正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
                                    ;②                                    
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(9分)在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变.

(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮).
(2)在连接电路时,开关必须    .若有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器   (填“A”、“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)在实验中,若电压表示数为2V,则小灯泡的实际功率    额定功率(填“大于”、“小于”或“等于”);在此基础上,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑片P向   (填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为    V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为    W.
(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I﹣U图象,如图丙所示.结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压    (填“成”或“不成”)正比,这是因为       
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