某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A
题型:不详难度:来源:
某班同学到实验室做“测定小灯泡功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5 0.5A)、R2(50 0.5A)、R3(500 1A)。同学们设计的电路如图甲所示:
(1)最合适的滑动变阻器应选用 (选填“R1”、“ R2”、“ R3”) (2)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图12乙所示,则接下来的操作是 。 (3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图12丙所示,则此时通过小灯泡的电流是 A,灯泡两端的电压是 V,此时小灯泡的电阻是 (电阻计算的结果保留二位小数),灯泡的实际功率是 W。 (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,同学们画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像(如图12丁),根据图像提供的信息,算出小灯泡的额定功率为 W,小灯泡灯丝电阻随电压增大而____________(选填“增大”“减小”或“不变”) |
答案
(1)R2 (2)把指针调至零刻线(调零)(3)0.22 ;1.8;8.18;0.396(4)0.625 ; 增大。 |
解析
灯泡正常工作时电流为IL=UL/ RL ="2.5V" /10Ω =0.25A. 测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时, 滑动变阻器电压为:U"=U-UL=6V-2.5V=3.5V, 滑动变阻器电阻为:R"=U′/ IL ="3.5V" /0.25A =14Ω. 滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω 0.5A”电阻太小,“500Ω 1A”电阻太大.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适. (2)实验前,电流表指针没有在零刻度,需要调零. (3)灯泡电流大约为0.25A,电流表使用0~0.6A量程, 灯泡额定电压为0.25V,电压表使用0~3V量程, RL′=UL′/IL′ ="1.8V/" 0.22A =8.18Ω, P"=UL′IL′=1.8V×0.22A=0.396W. (4)在图象中查得,灯泡在2.5V下的电流为0.25A, 所以P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W. 灯丝的电压增大,温度升高,电阻增大. |
举一反三
如图甲是小明设计的测量一个小灯泡额定功率的电路图。已知滑动变阻器R(20Ω 1A),电源电压为12V,小灯泡L的额定电压为6V、额定功率约为3W。
(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)若小明连接电路后闭合开关,电流表有示数,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度。原因是他把滑动变阻器的 接线柱接入了电路。 (3)小明正确连接电路后,进行实验。小灯泡正常发光时,电流表的指针如图丙所示,通过小灯泡的电流为 A,其额定功率为 W。 (4)有同学认为“把灯L换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。”你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”)的。 |
小明想知道小灯泡的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电压是2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡L,按照图甲所示的电路,将其接在电源电压为6V的电路中开始探究。
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图, 完成图乙所示实物图的连接。 (2)小明正确连接电路后,闭合开关,发现灯泡特别亮,此时电流表、电压表都有示数,出现该现象的原因可能是 。 (3)小明移动滑动变阻器的滑片P,记下三组数据如下表,其中当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图丙所示,这时通过小灯泡的电流是 A。
实验次数
| 电压U/ V
| 电流I/ A
| 小灯泡的亮度
| 1
| 2.0
|
| 暗
| 2
| 2.5
| 0.25
| 亮
| 3
| 2.8
| 0.26
| 很亮
|
分析上表,可以发现小灯泡亮度是变化的,小灯泡的亮度是由 (填“实际功率”或“额定功率”)决定的。小灯泡正常工作时的电功率为 W。 (4)小明从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是 。 (5)完成上述实验后,小明认为把灯L换成定值电阻,该实验可以用来探究“电流跟电压、电阻的关系”,于是继续进行下面的实验。在探究“电流与电阻的关系”的过程中,应控制 不变。实验中小明将定值电阻由10Ω更换为20Ω时,闭合开关后,下一步的操作应当是使滑动变阻器的滑片向 (根据图甲填“右”或“左”)移动。 |
在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1) 连接电路时开关应 ,闭合开关前,图中滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端。 (2)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。 (3) 小明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)。 (4) 排除故障后,小明同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图18所示)为 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。 (5) 小明同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图19所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W。 (6) 小明分析图像发现灯泡的电阻是变化的,他和同学们讨论得出了灯丝电阻随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”)的结论。 (7)如果将图中的小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是( )A.探究电流与电压关系 | B.探究电流与电阻关系 | C.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系 | D.探究电流做功的多少与电阻大小的关系 |
|
如图是测定“小灯泡额定电功率”的实验电路,灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)该实验的原理是 。请用笔画线代替导线,完成图22的实物电路连接,要求连线不交叉,并注意电表量程的选择。 (2)实验中,小宇同学先测出两组数据填入下表,再调节滑动变阻器让小灯泡正常发光,此时电流表示数如图所示,请将下表中的第3组数据填写完整。
(3)同组的小航同学在测得第一组数据后,根据:R===5 Ω,P==="1.25" W,算出灯泡的额定功率。小航算出的额定功率与小宇测量出的额定功率差距较大。小航的做法对吗? ,理由是 。 (4)小宇继续进行第4次实验,发现数据反常,你认为出现这种现象的原因是 。
实验次数
| 电压表示数/V
| 电流表示数/A
| 灯泡的功率/W
| 灯泡发光情况
| 1
| 0.5
| 0.1
| 0.05
| 不发光
| 2
| 1.5
| 0.2
| 0.3
| 较暗
| 3
| 2.5
|
|
| 正常发光
| 4
| 0
| 超量程
| ――
| 不发光
| |
同学们在“测量小灯泡的电功率”的实验中,选用的电源电压为4V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻小于10Ω,滑动变阻器上标有“30Ω lA”字样,如图甲是小林同学没有连接完的实验电路.
(1)请你用笔画线代替导线,帮小林将实验电路连接完整;(1分) (2)连接线路完好后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数而电流表没有示数,则故障的原因可能是 (3)故障排除后,闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图丙所示,小灯泡两端电压为 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动; (4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 w. (5)如果电压表坏了,在不能改变原电路的条件下,小林又想粗略测量小灯泡的额定电功率,下一个操作步骤是 ,使电流表的示数为 A时,计算出小灯泡的额定电功率。 |
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