题目内容
【题目】小明同学利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并接了如图甲所示的实物电路。
(1)为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片 P 移到动变阻器的_____(“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为,如图乙所示, =_____;
(3)将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值,使电流表的示数仍为,此时;则小灯泡的实际功率=_____W;
(4)另一个同学小华,利用如图丙所示电路测量某灯泡的电功率,电源电压 8V 且保持不变,标有“8V 8W”小灯泡与滑动变阻器串联,当滑片 P 由 A 端滑到 B 端过程中,根据两电压表与电流表示数绘制出的 U﹣I 图象,两图象交于 Q 点,如图丁所示,下列说法正确的是_____
A.Q 点处滑动变阻器两端电压 U>4V B.Q 点处流过小灯泡的电流<0.5A
C.Q 点处整个电路总功率 P<4W D.Q 点处小灯泡实际功率 P 灯>2W
【答案】B 0.2 0.2 D
【解析】
(1)[1]为了保护电路,闭合开关S1前,应将滑片P移到动变阻器的阻值最大处的B端;
(2)2[]闭合开关S1,将单刀双掷开关S2扳向“1”,调节滑动变阻器调节电阻箱的阻值使电流表的示数为I1,如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,I1=0.2A;
(3)[3]将开关S2扳向“2”,保待滑动变阻器的阻值不变,调节滑动变阻箱的阻值,使电流表的示数仍为I1,此时;则小灯泡的电阻为,小灯泡的实际功率:
;
(4)[4]由丙可知,该电路是灯泡与电阻器串联,电压表V1测灯泡L电压,电压表V2测变阻器R的电压,二者电流相等,电流表测电流I;对甲电路进行动态分析可得,当滑片往A移动,滑动变阻器R电阻变小,电路电流变大,电压表V1示数变大,电压表V2示数变小;
A.从图中可以获得信息,Q点为二者的交点,Q点表示二者此刻的电流、电压都相等即:IR=IL,UR=UL;灯泡与变阻器串联,所以二者电压等于电源电压,即:
UL+UR=8V;
所以UR=UL=4V,故A错误;
B.设灯泡正常发光时的灯丝电阻为RL1,灯泡两端电压为4V的时候,灯丝电阻为RL2,
;
灯泡L的电阻在变化,,随着电压增大,灯丝的温度变高,电阻变大。电压减少时,灯丝温度较低,电阻较小。即:,则:,Q点为二者的交点,Q点表示二者此刻的电流、电压都相等。所以Q点时电流:
;
故B错误;
C.由于,所以此时电路总功率:
;
故C错误;
D.灯泡的实际功率:
;
故D正确。