如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10W) (1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图乙

如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10W) (1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图乙

题型:不详难度:来源:
如图甲是小明做“测量小灯泡电功率”的实验的电路图,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10W)
 
(1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是                 
(2)小明在连接电路时,开关S应     ,电压表应选择         量程,闭合开关前滑片P应置于图中      (选填“最左端”或“最右端”)的位置。
(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丙所示,则此时流过小灯泡的电流是        A,灯泡两端的电压是       V,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,小明画出了小灯泡电流随其两端电压变化的关系图像(如图丁),根据图像提供的信息,计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)校“零” (2)断开,0~3V,最左端
(3)0.22A,1.8V,0.396W (4)0.625W、增大
解析
实验前,要看电表的指针是否指零刻度,不在零刻度要进行调零.连接电路时,开关处于断开状态和滑动变阻器处于最大阻值处都能保护电路.根据电源电压选择电压表的量程.根据小灯泡的额定电压为2.5V,阻值约为10Ω,确定电压表和电流表的量程,然后读出电压表和电流表的示数,根据P=UI计算灯泡的实际功率;根据小灯泡的额定电压为2.5V,结合U-I图象,找出对应的额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率;观察U-I图象,由R=U/I计算出几组电阻,就可判断灯泡电阻的变化趋势.(1)实验前,电流表指针没有在零刻度,需要调零.
(2)连接电路时,开关处于断开状态,滑动变阻器处于最大阻值处,滑片要滑到最左端.
灯泡额定电压为0.25V,电压表使用0~3V量程.
(3)灯泡电流大约为0.25A,电流表使用0~0.6A量程,此时电流表示数为:I=0.22A,
灯泡额定电压为0.25V,电压表使用0~3V量程,电压表示数为:U=1.8V,
灯泡的实际功率:P=UI=1.8V×0.22A=0.396W.
(4)由U-I图象可知,当U=2.5V时,I=0.25A,所以P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
由U-I图象可知当U1=1.5V时,I1=0.2A,所以R1= U1/ I1=1.5V/0.2A=7.5Ω;
当U2=2.5V时,I2=0.25A,所以R2= U2/ I2=2.5V/0.25A=10Ω;
故小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大;
点评:本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用方法.对于电表量程的选择,应尽量使在不超过电表量程的前提下,使电表指针偏转幅度尽量大些,以保证可以多测几组数据,从而归纳出普遍结论。
举一反三
(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=___________W。
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(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:  
              ;       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:                                 
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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。
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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)     
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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_______________________
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