题目内容

【题目】在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为,小灯泡额定电压为、电阻约为

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器向右移动时灯泡变暗。__________

(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片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_____

(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时, 电压表示数如图乙示数,为_____ 若想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P_____ (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为

(4)移动滑片P,记下多组电压表和电流表示数,并绘制图丙所示的图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____

(5)小华同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变器(最大阻值用表示),他设计如图丁所示电路,也测出了灯泡的额定功率.请补全下列步骤。

①闭合开关,先调节滑动变阻器的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到_____时为止;

②接着_____,读出这时电压表的示数为

③小灯泡的额定功率表达式_____

【答案】 灯泡断路 2 A 0.5 电压表为2.5V 调节滑动变阻器的滑片到最右端

【解析】

1[1]滑动变阻器滑片向右移动灯泡变暗,即电阻变大,故变阻器CD两个接线柱任意一个连入电路中均可,以C接线柱为例,如下所示:


2[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是小灯泡断路,从而电流表示数为0,电压表与电源连通,电压表有示数。
3[3][4]小灯泡在额定电压下正常发光,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为额定电压。

4[5]根据描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线知,额定电压下的电流为0.2A,小灯泡正常发光时的电功率为

P=UI=2.5V×0.2A0.5W

5)由图丁可知,电压表接在变阻器滑片处,由于电压表的内阻很大,可看作开路,故电流直接通过灯泡L、变阻器R0、变阻器R,即灯泡L、变阻器R0、变阻器R三者串联,变阻器R0始终以最大阻值R0接入电路;如果变阻器R的滑片不动时,则电路中的电流是不发生变化的;而电压表测量的是灯泡与变阻器R0滑片左侧电阻丝串联的总电压。
①[6]闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,此时电压表只测灯泡的电压,再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为2.5V时为止(即达到灯泡的额定电压U),此时灯泡正常发光。

②[7]保持变阻器R的滑片不动,接着调节变阻器R0的滑片到最右端,此时电压表测灯泡与变阻器R0串联的总电压,读出这时电压表的示数为U
③[8]灯泡正常发光后,由于保持变阻器R的滑片不动,则电路中电流不变、灯泡两端的电压保持不变,因串联电路中总电压等于各分电压之和,当变阻器R0的滑片到最右端时,R0两端的电压

由欧姆定律,此时电路中的电流

串联电路中各处的电流相等,即小灯泡正常发光时的电流

II

小灯泡的额定功率

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