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【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2. 5 V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值20Ω.

(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接(要求滑片向B滑动时,接入电路阻值减小,且导线不能交叉)__________.

(2)实验时,某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了,老师指出了同学们操作时的错误是_____________,同时提醒同学们注意观察此时电表的示数,发现电流表无示数,电压表_____________(有示数/无示数).

(3)断开开关,更换了相同规格的小灯泡后重新按照正确的操作进行实验.某次实验中,同学们看到电压表示数为1. 8V,要使灯泡正常发光应向___________(A/B)端移动滑片,同时视线应注意观察___________(电流表/电压表),当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是___________ W.

(4)某同学还想探究“在电压一定的情况下,电流与电阻的关系”,于是将甲图中的小灯泡换成四个阻值分别为10Ω, 8Ω, 6Ω和4Ω的定值电阻,其余连接均不改变.在实验过程中,将4个定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持某个值U0不变,为了能够顺利得到4组I 、R数据,完成实验,该电压U0的取位大小应满足:____________.

【答案】 图略(滑动变阻器接B点,电压表接3V) 闭合开关前,未将滑片P移至最大阻值处 有示数 B 电压表 0.6 1V≤U0≤2.4V

【解析】测量小灯泡电功率的实验中,电压表应与小灯泡并联因为小灯泡的额定电压为2. 5 V,所以电压表选择0~3V量程。要求滑片向B滑动时,接入电路阻值减小,故滑动变阻器下接线柱B点接入电路连线如下

实验时,某个小组同学刚闭合开关就发现小灯泡亮度很亮然后马上熄灭了,老师指出了同学们操作时的错误是闭合开关前,未将滑片P移至最大阻值处同时提醒同学们注意观察此时电表的示数,发现电流表无示数,电压表有示数

某次实验中,同学们看到电压表示数为1. 8V,因为U<U要使灯泡正常发光应向B端移动滑片同时视线应注意观察电压表当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,即电流I=0.24A,所以小灯泡的额定功率

把四个电阻依次串联接入电路中,为了保护电流表,电路中的电流不能超过0.6A,故电路的最小电阻

电路中接入的电阻时,滑动变阻器接入电路的最小电阻为

此时定值电阻两端的电压UR=IR=0.6A×4 =2.4V。

当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电阻两端的电压为3V,等于电源电压,故在探究实验中的电压都能达到3V。

把四个电阻接入电路中时,电阻两端的最小电压为把电源电压和四个电阻10Ω、8Ω、6Ω、4Ω代入,得四个电压值为:1V 、0.86V、0.69V、0.5V,为了能够顺利得到4I、R数据,则电阻两端最小电压为1V,故电压U0的取值大小应满足1V≤U0≤2.4V。

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