在测2.5V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时小亮连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V. (1)请用笔画线将图中的电路连接完整;(2)在连接电
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在测2.5V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时小亮连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V. (1)请用笔画线将图中的电路连接完整;
(2)在连接电路时,有甲“10Ω 1A”和乙“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器 连入电路,才能保证实验的顺利进行; (3)在连接电路时,开关应 (选填“断开”或“闭合”),滑片P应移到 (选填“A”或“B”)处,闭合上开关之后,小亮发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元器件完好,那么可能的原因是 ; (4)小亮调节滑片P的位置,使电压表的示数为2.5V,这时电流表的指针如图所示,其示数为 A,则该灯泡的额定功率是 W. (5)小亮根据测量得到的多组实验数据,作出了小灯泡I-U图象,如右图所示.结果发现图线不是直线,小亮很纳闷,请你帮助他分析原因. (6)若电压表的小量程已损坏,在不添加任何器材的情况下,请你在方框内画出能测量小灯泡额定功率的实验电路图. |
答案
(1)图略 (2) 乙(3)断开,B,滑动变阻器连入电路阻值太大,电路中电流较小,灯泡实际功率太小 (4)0.3,0.75 (5) 灯泡的电阻随温度的变化而变化 (6)图略 |
解析
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程选3V,且与灯泡并联;灯泡的额定电流约为I="2.5V" /10Ω =0.25A<0.6A,故电流表选0.6A的量程,且与灯泡串联,注意电表的正负接线柱;滑动变阻器连接线柱要一上一下串联如电路中.电路图如图所示.
(2)当灯正常发光时,电路中的电流约为I=0.25A, 滑动变阻器两端的电压约为U滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V, 变阻器连入的电阻为R=U滑/I ="3.5V" /0.25A =14Ω>10Ω, 所以滑动变阻器选20Ω 1A. (3)为保护电路元件,实验前开关应断开、滑动变阻器应处于最大阻值处B端. 滑动变阻器与灯泡串联,滑片在阻值最大处,此时滑动变阻器两端的电压很大,灯泡两端的电压很小,所以灯泡不能发光. (4)电流表的量程为0.6A,分度值为0.02A,由图知电流表示数示数是0.3A, 该灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W. (5)由图象可知电压和电流的比值是变化的.小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比. (6)电源电压为6V,灯泡和滑动变阻器串联在电路中,灯泡正常工作时的电压为2.5V,则滑动变阻器的电压为6V-2.5V=3.5V>3V, 所以用电压表0~15V量程时,并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器的电压为3.5V时,灯泡正常工作.电路图如图.
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举一反三
某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中,所用电源电压为6伏,小灯泡L的额定电压为2.5伏,他按图甲所示的电路进行实验。实验时,他调节滑动变阻器清片的位置,观察小灯泡发光的情况,并记录电表的示数(如下表所示人请回答下列问题:
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整。 (2)分析表中实验数据,可知小灯泡L的额定攻率为 _____瓦。
(3)小施同学分析表中实验数据后,发现还能求得小灯泡的电阻,于是他分别算出了所给的三种情况下小灯泡的电阻并取平均值。你认为小施同学的做法对吗?清说明理由。 |
在用电压表、电流表测2.5V的小灯泡额定功率的实验中:
(1)小李刚将实验器材连成图示情况,请你用笔画线代替导线画出小李继续连接的正确接线。 (2)小李在闭合开关前,应将滑片P移到 (选填“C”或“D”)处。 (3)闭合开关,发现小灯泡没有发光,此时她应该: 。A.立即更换灯泡 | B.立即检查线路 | C.先观察两电表示数情况再决定 | D.立即移动滑动变阻器滑片 | (4)小李随后调节滑片P到某位置时,电压表的示数恰为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流是 A,灯泡消耗的电功率是 W。 (5)小李完成实验后,他又继续调节滑动变阻器的滑片P,记录了三组电压表和对应电流表的示数,分别算出各次的电阻值,求出各次电阻平均值,他认为这就是小灯泡正常发光的电阻。他的方法是 的(选填“正确”、“不正确”),原因是 。 |
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)。 |
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 |
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