(7分)小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节新的干电池,灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的
题型:不详难度:来源:
(7分)小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节新的干电池,灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样。 (1)如图所示的是小红同学连接不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线帮她将图中未连接部分连接好,要求:电压表、电流表选择合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小;
(2)当小红同学闭合电路的开关后,电路中可能出现一些不正常现象: 第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的________(填“AB”或“CD”)两端点连入了电路中; 第二种:小灯泡不亮,电流表示数不为零,电压表示数为零,可能小灯泡处_____(填“短路”或“断路”)。 (3)小红同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如下表:
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
| 3.00
| 0.36
| 1.08
|
| 2
| 3.80
| 0.40
| 1.52
| 3
| 4.50
| 0.42
| 1.89
| 小明认为小红同学通过三次测量得到三组数据,算出三个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什么? (4)你认为正确测量结果P额=___________W。 |
答案
(1)连接图如图所示(3分,建议每正确连接一根导线给1分);(2)AB 短路 (每空1分);(3)因为额定功率是用电器在额定电压下的功率,当滑动变阻器阻值变化时,灯两端的电压也变化,实际功率是变化的,多次测量求平均值算出的功率不是额定功率(只要答到额定功率是用电器在额定电压下的功率即可给1分,有其他合理答案均参照给分)(1分)(4)1.52(1分23.甲 顺时针 2分, |
解析
解:(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V,电压表与灯泡并联, 灯泡电流约为I=U/R==0.38A, 电流表选择0~0.6A,灯泡串联在电路中, 电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出, 滑片右移,滑动变阻器电阻变小,滑动变阻器选择右下端接线柱和上面任意接线柱串联在电路中,如图:
(2)第一种:灯泡较暗,电路电流较小,电流电阻较大,滑动变阻器电阻较大,移动滑片,电路电阻不变,所以,滑动变阻器接入A、B接线柱. 第二种:灯泡不亮,电流表示数为0,电路断路,电源有3节干电池串联,电源电压为4.5V,此时电压表示数为4.5V,电压表测电源电压,电压表串联在电路中,灯泡断路. (3)灯泡的电压不同,电流不同,功率不同,求功率的平均值,得到额定功率是错误的. 额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,测量其它电压下的功率是无意义,计算平均值更无意义. 由表格知,灯泡在3.8V下的电功率为1.52W. 故答案为:(1)电路连接如图所示;(2)AB;断路;(3)因为额定功率是灯泡在额定电压下的功率,当滑动变阻器的阻值变化时,灯两端的实际电压也变化,实际功率随着变化,多次测量求平均值算出的功率不是额定功率,没有意义;(4)1.52. |
举一反三
(8分)小明要做“测定小灯泡电功率”的实验,请你跟随小明边实验边思考,逐一回答下面的几个问题。
(1) 请画出测定小灯泡电功率的实验电路图。 (2) 小明刚连接完最后一根导线,立即看到灯泡发出明亮的 光。在一旁观察的小红一惊并提醒小明,小明想,我的实验连线没有出问题啊! 请你说出小明在实验中两个操作不当之处: ① ; ② 。 (3) 小明选用小灯泡的额定电压是2.5V,当小灯泡正常发光时电流表的读数如图所示,此灯泡额定功率是 W. (4) 做完实验后,小明将测灯泡实际功率实验与以前做过的测某一固定电阻阻值的实验进行比较,发现这两个实验有许多相似的地方,也有不同之处。请你写出一个不同之处: 。 |
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,待测小灯标有“2.5V”字样:
①在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线在图中正确连接。要求滑片向右移动时,电流表示数变大。 (5) (用2B铅笔在答题纸的相应位置连线) ②闭合电键前,滑动变阻器连入电路阻值最大的目的是 (6) 。 ③为了测出小灯的额定功率,在移动滑片时,眼睛应注意观察 (7) 的示数;当小灯正常发光时,电流表的示数如图所示,小灯的额定功率为 (8) 瓦。 |
小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用小灯标有“2.5V”字样,滑动变阻器有A、B两个待用,且分别标有“10W 1A”、“20W 2A”字样。 (1)图(a)为小明同学设计的实验电路,其中有一根导线尚未连接,请以笔画线代替导线,补上后要求:在闭合电键S前,滑动变阻器滑片P在A端时接入电路的电阻最大。 (7) (用2B铅笔在答题纸的相应位置作图)。
(2)他选取一个变阻器并正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键时,发现小灯发光较亮,电压表的示数略大于额定电压,则他选取的变阻器是 (8) _(选填“A”或“B”)。 (3)小明同学经过思考后,选取另一变阻器重新连接电路,闭合电键时,观察到电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。他移动变阻器的滑片,发现变阻器的滑片在中点位置附近时小灯正常发光,电流表示数如图17所示,则电源电压为 (9) 伏,小灯的额定电流为(10) 安,额定功率为(11) 瓦。 (4)实验中多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了 (12) 。 |
在测定“小灯泡电功率”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)小青同学设计了实验电路图,并按电路图连接好了电路(如图乙),请你在甲方框中画出小青同学设计的电路图,并将实物图连完整。
(2)连接电路时,开关处于 状态,闭合开关前,乙图中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。 (3)闭合开关后,发现电流表、电压表都没有示数,灯泡也不亮,于是她将从电压表接到灯泡接线柱F的导线端拆下分别触碰C、B、H、G接线柱,并闭合开关,发现接C时,电压表无示数,接B、H、G时电压表都有示数,电路故障可能是_______________。 A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.灯丝断了 D.灯泡短路 (4)移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图丙所示)为__________V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图乙中滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。
(5)小青同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丁所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是 W,此时的电阻是__________Ω,该图像不是直线,原因是_______________________ ____________________________________ 。 |
图甲所示是“测量小灯泡额定功率”的实验电路图,已知小灯泡的额定电压为3.8V。
该实验的原理是_______。 请按照电路图,在图乙中将电压表正确连入电路。 (3)连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片应移到最 端(选填“左”或“右”)。 (4)闭合开关后,调节滑片使电压表示数为 V,此时电流表示数如图丙所示,则小灯的额定功率为 W。 (5)如果将滑动变阻器的滑片向右移动,小灯的亮度将变 。 |
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