小红同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验时,连接的实物电路图如图所示。其中小灯泡的额定电压为3.0V,额定功率小于1W。(1)小红连接的电路图有一根导线连接错误
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小红同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验时,连接的实物电路图如图所示。其中小灯泡的额定电压为3.0V,额定功率小于1W。(1)小红连接的电路图有一根导线连接错误
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小红同学在做“测量小灯泡的额定功率”实验时,连接的实物电路图如图所示。其中小灯泡的额定电压为3.0V,额定功率小于1W。
(1)小红连接的电路图有一根导线连接错误,请你在图中用“×”标出这根错接的导线,并画出正确的连接导线(不能与其他导线交叉)。
(2)小红正确连接好电路后,闭合开关,发现电压表和电流表均有读数,但小灯泡不亮,检查发现所有电学元件均完好,请你判断灯泡不亮的原因是:
。
(3)调整好电路之后,再闭合开关,发现电压表示数为2.7V,则小红的下一步操作应该是:
。
(4)如果测得通过小灯泡的电流随电压变化的关系如图所示。若把这样的两只灯泡串联接在4V 的电源上,则此时每只灯泡的电阻为
Ω,每只灯泡的实际功率为
W。
答案
(1)电路图如图所示;(2)灯泡实际功率太小;(3)向左移动滑片P,使电压表示数为3V;(4)10;0.4.
解析
试题分析:(1)在“测小灯泡额定功率”的实验中,要把灯泡、电流表与滑动变阻器串联起来,电压表与灯泡并联起来。由图甲所示电路图可知,电压表与电流表串联然后与灯泡并联,电流表应与灯泡串联,即电流通过滑动变阻器后再通过电流表再通过灯泡。故把灯泡与滑动变阻器连接的导线去掉,把灯泡的右接线柱与电流表的“-”接线柱连接。
(2)闭合开关,滑动变阻器阻值全部接入电路,电压表和电流表均有读数,说明电路不存在断路,灯泡也没有短路(如果灯泡被短路,电压表也会被短路,电压表没有示数),但小灯泡不亮,可能是由于电路电阻太大,通过灯泡的电流太小,灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光造成的.
(3)闭合开关,电压表示数为2.7V,小于灯泡额定电压,要测灯泡额定功率,就要使灯泡两端电压变大,即滑动变阻两端电压变小,根据串联电路分压的规律,电阻大分压大,电阻小分压小,故要减小滑动变阻器的电阻,应向右移动滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3V.
(4)两灯泡相同的灯泡串联接在4V的电源两端,根据串联分压的规律,每个灯泡两端的电压相等均为2V,由图乙所示图象可知,灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,灯泡电阻:
,此时灯泡实际功率P=UI=2V×0.2A=0.4W.
举一反三
(4分)小刚同学做“测定小灯泡的额定功率”的实验,设计了如图甲所示电路图,灯泡额定电压为3.8V.
(1)小刚根据电路图连接实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡不发光,经检查,是由一根导线连接错误所致,请在图乙中连接错误的导线上打““×”并补画出正确的连线.
(2)电路图连接正确后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某处时,电压表示数为3V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向
(填”A“或“B”)端滑动,当电压表示数为
V时,小灯泡正常发光,此时,电流表指针位置如图丙所示,则小灯泡额定功率为
W.
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在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡的电功率实验中,选用的电源电压为4.5V,图乙是未连接完整的实验电路。
(l)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图完成图乙所示的实物图连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片p置于
“选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片p,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为
A。
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压,电流值,如下表所示,由表可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率
(选填“增大”,“不变”或“减少”),当小灯泡正常工作时,其功率为
W,其电阻为
Ω,(结果保留l位小数)。
表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
熄灭
微光
较暗
不很亮
较亮
明亮
电压U/V
0.1
0.5
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.10
0.32
0.38
0.42
0.48
0.52
0.56
(5)根据下表中数据,请在图丁中画出U-I关系图像。
(6)根据表中的数据,画出的图线是;
(选填“直线”或“曲线”),原因是不同电压下,灯丝的电阻随温度的升高而
(
选填“增大”、“不变”或“减小”)。
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(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。
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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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