题目内容

【题目】在一次测量小灯泡额定功率的实验中,所用电源由两节新干电池(每节电池电压 1.5V)串联组成,小灯泡上标有“2.5V”字样:

(1)小张连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表示数约为______A,电压表示数约为_____V

(2)小张仔细检查电路,发现了连接错误,但已经没有足够时间拆掉重新连接电路,聪明的同组学生小刚发现只需要更改某根导线一端的接线位置就可以满足实验要求,请你在需要改动的导线上画“×”,并画出正确的连线;

_______

(3)小刚更改好电路后重新实验,为了电路安全,在闭合开关前,滑动变阻器划片应事先滑动到最_______(选填“左”、“右”)端;

(4)小刚测得小灯泡的电流与电压关系图像如图乙所示,可知小灯泡额定功率大小为____________,当灯泡实际电压为额定电压的时的实际电功率为 P1,实际电流为额定电流的时的实际功率为 P2,则 P1______ P2(选填“>”、“<”、“=”);

(拓展延伸)

(5)在初中阶段一般我们将电压表理想化处理,认为电压表的电阻无穷大,接在电路中视为断路,没有电流通过,但实际上电压表电阻并不是无限大,当它两端存在电压时也会有电流流过。基于这一知识,经分析可知:上面测量得到的小灯泡额定功率______小灯泡真实的额定功率(选填“>”、“<”、“=”)。

【答案】0 3 0.75W > >

【解析】

(1)[1][2]由图可知,电流表与灯泡并联,故灯泡被短路,电压表串联在电路中,相当于断路,故电流表的示数为0;此时电压表测量的是电源电压,电压由两节干电池组成,则电压表示数为3V

(2)[3]电压表应并联在灯的两端,电流表应串联在电路中,将灯泡与滑动变阻器相连的导线去掉,并改接灯右端接线柱与电压表负接线柱,如下图所示。

(3)[4]由电路图知,小刚更改好电路后重新实验,为了电路安全,在闭合开关前,滑动变阻器划片应事先滑动到最左端。

(4)[5]由乙图知,当灯两端电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,则灯泡的额定功率为

[6]由下图知,当灯泡实际电压为额定电压的时,此时电流为,实际电流为额定电流的时,此时电压为,根据

(5)[5]由电压表与小灯泡的并联,根据并联分流的特点知,此时通过小灯泡的电流小于电流表所测的电流,电压所测的灯的额定电压准确,根据知,测量得到的小灯泡额定功率大于小灯泡真实的额定功率。

练习册系列答案
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(1)根据以上信息,请用笔画线代替导线,将图乙中的电路元件接入电路(假设把火线和零线分别看作电源的两极);

_______

(2)小明对开关S2很感兴趣,并开始研究其功能。它将台灯点亮,并保持支架和灯头的夹角不变,试着向后调整支架的位置,当达到图丙所示的位置时,台灯虽未倾倒但底座前端刚好翘起,此时S2断开,台灯熄火。如果把台灯看做是杠杆,此时恰好平衡,则动力臂_______ (填 “大于”、“等于”或“小于”)阻力臂,属于_______杠杆 (填“省力”、“费力”或“等臂”)。接下来,小明向固定在底座上的笔筒中放入一支铅笔,这时台灯底座重新落回桌面,S2闭合台灯亮起。当他再从笔筒中取出这只笔时,台灯底座前端翘起,再次熄灭;

(3)小明设想:如果利用安全开关S2制作一个在手机充电时可以自动断电的控制装置,这样就可以避免因夜间手机充电时间过长而带来的安全隐患。经过思考小明只借助了湿巾和少量的水便设计出了一个简易的装置。以下是小明给的设计方案,请将其补充完整:

<1>抽取一张湿巾放进空笔筒中,并把手机数据线插入台灯底座的USB接口,手机开始充电;

<2>慢慢向后调节支架,同时观察手机充电的情况,直至手机刚好开始充电;

<3>保持支架和灯头的位置不变,向笔筒中倒入适量的水,使开关S2闭合。一段时间后,台灯底座前端自动翘起,开关S2切断电路。请解释台灯底座前端自动翘起的原因:________________________

<4>在不改变支架和灯头位置的前提下,若要缩短充电时间,可采用的方法_____________

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