在测3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V。(1)在连接电路时,开关必须 ,请将
题型:不详难度:来源:
在测3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V。 (1)在连接电路时,开关必须 ,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)若在连接电路时,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 (A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行。
(3)小明合理地连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,小明分析后确定是灯泡的故障。若电流表没有示数,电压表有示数,可以判断灯泡 ;若电流表有示数,电压表没有示数,可以判断灯泡 。 (4)下表为某小组的实验记录:
实验序号
| 电压表示数/V
| 电流表示数/A
| 功率/W
| 额定功率/W
| 1
| 3.0
| 0.36
| 1.08
|
| 2
| 3.8
| 0.40
| 1.52
| 3
| 4.5
| 0.42
| 1.89
| 老师认为该小组数据处理过程有误,你认为错误之处是: ,正确的测量结果P额= W; (5)在科学探究过程中,经常需要多次实验.如在本实验中,综合分析实验数据,你能发现 ,可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律;有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差,如: (填实验名称)。 (6)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率:测量时,应闭合开关S和 ,调节滑动变阻器,当电流表的示数为 时,小灯泡正常工作; 断开所有开关后,再将开关S和 闭合,读出电流表的示数为I; 算出小灯泡的额定功率P额= (用I、U额 和R0表示)。 |
答案
(1)断开,见右图(2分)(2)B(3)断路,短路(4)求平均值作为额定功率,1.52(5)灯泡的功率随电压的增加而增大(或电流随电压的增加而增大;电阻随电压的增加而增大) 测定值电阻(或长度测量等)(6)S1, U额/R0S2U额(I-U额/R0) |
解析
(1)在连接电路时,开关必须;灯泡右端接线柱与滑动变阻器接线柱A相连,电压表15V接线柱与灯泡右端接线柱相连,电路图如图所示.(2)灯泡正常发光时的电流约为I="U" /R ="3.8V" /10Ω =0.38A,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=6V-3.8V=2.2V,滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U滑 /I ="2.2V" /0.38A ≈5.79Ω>5Ω,因此滑动变阻器不能选A,而选B.(3)灯泡的故障,若电流表没有示数,电压表有示数,可以判断灯泡断路;若电流表有示数,电压表没有示数,可判断灯泡短路. (4)求不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的,由表中实验数据知,灯泡额定电压3.8V对应的功率为1.52W,因此灯泡的额定功率是1.52W.(5)由表中实验数据可知:灯泡的功率随电压的增加而增大;在伏安法测定值电阻实验中或用刻度尺测物体的长度时,为减小误差,要进行多次测量求平均值.(6)①测量时,应闭合开关S和S1,当电流表示数为I1=U额/R0时,灯泡两端电压等于额定电压,灯泡正常发光. ②断开所有开关后,再将开关S和S2闭合,读出电流表的示数为I; ③由并联电路特点知,流过灯泡的电流IL=I-I1=I-U额 /R0,灯泡的额定功率P=U额IL=U额(I-U额/R0) |
举一反三
如图是小芳同学用伏安法测小灯泡电功率的实验中,尚未连接完整的实物电路图:
(1)已知小灯泡的额定电压为3.8伏,电阻约为10欧,请用笔代替导线把图中的实物电路连接完整。 (2)实验中,小芳遇到下表所列的两个问题,请你帮她把解决方法填写在对应的空格里。
实际问题
| 解决方法
| 1.闭合开关后,电流表指针向左偏转,电压表指针向右偏转,奇怪!
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| 2.闭合开关后,电压表示数只有2伏,老师要求我测小灯泡的额定功率, 该怎么办呢?
|
|
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小强发现实验桌上有一个灯泡,铭牌上标有“4V W”,其中W前面的数字不清楚了,他很想知道它是多少,刚好桌上还有电阻箱、电流表、开关和12V的稳压电源各一个,小强用它们连成了如图所示电路,测出电流表示数随电阻箱阻值变化的几组数值如下表。
电流A
| 0.90
| 0.80
| 0.50
| 0.36
| 0.28
| 0.23
| 电阻Ω
| 8
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
| (1) 通过实验,小强同学发现灯泡的电阻是_____ (填“不变”“变化”)的,这是因为_______________ (2)当电流为0.50A时,电阻箱两端的电压是 V (3)灯泡的铭牌上不清楚的数字是 |
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω。 (1)实验中,电流表的量程应选0~________A。 (2)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,图1中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。 (4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图2所示)为________V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。 (5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W。 (6)若小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是____________(写出一种即可)。 |
小明学会了测小灯泡的功率后,在老师的启发下,进一步思考:电流一定时,小灯泡功率跟电阻有什么关系呢?于是他利用如图甲所示电路,选用分别标有“1.5V O.25A”、“2.5V O.3A”和“3.8V 0.3A”字样的小灯泡L1 L2、L3,测出它们在电流相同时的电阻和功率,来探究小灯泡功率与电阻的关系。 (1)他将灯L1,接入电路,请你用笔画线代替导线,帮他将实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于__________(选填“A”或“B”)端。 (3)闭合开关后,他调节滑动变阻器的滑片P,使通过灯L1的电流为0.2A,再测出L1两端的电压,此时电压表示数如图乙所示为___V,然后计算出此时灯L1的电阻是____Q,实际功率是___W。 (4)换上灯L2,闭合开关,此时电流表的示数将变____(选填“大”或“小”),为保持电流为0. 2A不变,应将滑片P向_______(选填“A”或“B”)端移动;再测出L2两端的电压,算出k的电阻和功率。 换上灯L3,再做第三次实验,并将实验数据记录在下表。
次数
| 灯泡
| I/A
| U/V
| R/fl,
| P/.x/
| 1
| L1
|
|
|
|
| 2
| k
| 0.2
| 1.6
| 8
| 0. 32
| 3
| L3
| 2.4
| 12
| 0. 48
|
(5)请根据实验数据,在上图中作出小灯泡功率与电阻关系的图象。 (6)分析图象可得结论:在电流一定时,小灯泡的实际功率与电阻成___________关系。 (7)小波认为:为了控制实验条件,小明每次实验要换灯泡还要调节滑动变阻器,这样的操作不够简便。对此你可以如何改进?_____________________________________。 |
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整(如图1). (2)连接电路时,开关应 .第四小组在实验中,当滑动变阻器的滑片P移动到某一点时,电压表示数如图2所示,为 V. (3)第五小组在实验中,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图3所示的U﹣I图象,根据图象信息可计算出小灯泡的额定功率为 W.同组的同学根据图象信息又有了新的发现:随着小灯泡电压的增大,灯丝电阻也随之 ,你认为产生这种现象的原因是 . . (4)第三小组在实验中,连接好电路,闭合开关移动滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 .(写出一种即可) |
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