题目内容
如图是测量小灯泡电功率的电路图.小灯泡的额定电压2.5V,阻值约为10Ω,电流表量程有0~0.6A和0~3A两档,电压表量程有0~3V和0~15V两档.(1)本实验中电流表最程应选择
(2)小东正确地连接好电路,闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮.经排查,电流表、电压表均无故障,于是小东猜想可能是:
A.灯丝断了 B.小灯泡短路 C.变阻器开路
究竟哪个猜想正确,小东列出几种电表示数可能出现的情况,如下表所示,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里;
电流表示数 | 电压表示数 | 判断结果 |
零 | 零 | C |
零 | 不为零 | |
不为零 | 零 |
(4)认真分析这条曲线,你还能得出什么结论?答:
分析:(1)由灯泡的额定电压和灯泡电阻求出电流,确定电流表的量程.
由灯泡的额定电压确定电压表的量程.
(2)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压;
灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数.
(3)在图象上找到灯泡在1.5V时的电流,根据R=
计算电阻.
在图象上找到灯泡在2.5V时的电流,根据P=UI计算额定功率.
(4)根据R=
分别计算灯泡在0.5V、1.5V、2.5V时的电阻,根据电阻变化分析原因.
由灯泡的额定电压确定电压表的量程.
(2)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压;
灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数.
(3)在图象上找到灯泡在1.5V时的电流,根据R=
U |
I |
在图象上找到灯泡在2.5V时的电流,根据P=UI计算额定功率.
(4)根据R=
U |
I |
解答:解:(1)灯泡的电流约为:I=
=
=0.25A<0.6A,所以电流表选择0~0.6A量程.
灯泡额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程.
(2)A、灯丝断了,电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数.
B、灯泡短路,电路电阻减小,电流表示数增大,电压表测灯泡两端电压,灯泡中无电流,两端无电压,电压表无示数.
C、滑动变阻器开路,整个电路开路,灯泡中无电流,灯泡两端无电压,电压表和电流表都无示数.
(3)由图象知,灯泡在1.5V时的电流为0.25A,所以,R′=
=
=6Ω.
灯泡在2.5V时的电流为0.3A,所以,P=UI''=2.5V×0.3A=0.75W.
(4)根据R=
得灯泡在0.5V、1.5V、2.5V时的电阻分别为:5Ω、6Ω、8.3Ω,
所以灯丝两端电压增大,灯丝温度升高,电阻增大.
故答案为:(1)0~0.6A;0~3V;(2)如下表;(3)6;0.55;(4)灯丝两端电压增大,灯丝温度升高,电阻增大.
U |
R |
2.5V |
10Ω |
灯泡额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程.
(2)A、灯丝断了,电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数.
B、灯泡短路,电路电阻减小,电流表示数增大,电压表测灯泡两端电压,灯泡中无电流,两端无电压,电压表无示数.
C、滑动变阻器开路,整个电路开路,灯泡中无电流,灯泡两端无电压,电压表和电流表都无示数.
(3)由图象知,灯泡在1.5V时的电流为0.25A,所以,R′=
U′ |
I′ |
1.5V |
0.25A |
灯泡在2.5V时的电流为0.3A,所以,P=UI''=2.5V×0.3A=0.75W.
(4)根据R=
U |
I |
所以灯丝两端电压增大,灯丝温度升高,电阻增大.
故答案为:(1)0~0.6A;0~3V;(2)如下表;(3)6;0.55;(4)灯丝两端电压增大,灯丝温度升高,电阻增大.
电流表示数 | 电压表示数 | 判断结果 |
零 | 零 | C |
零 | 不为零 | A |
不为零 | 零 | B |
点评:本题有三个重要内容.
(1)电压表和电流表量程的确定:电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定.
电流表的量程根据额定电压和电阻或额定电压和额定功率来确定.
(2)对于故障问题,在连接好电路,刚刚闭合开关时,灯泡不亮,可能是电流太小,可能是灯泡断路或短路.
先通过移动滑动变阻器滑片判断是通路还是故障,再由电流表示数判断是短路还是断路,再由电压表判断故障的具体位置.
(3)已知条件都隐含在图象中,通过图象获取有关信息是最近两年中考的热点.
(1)电压表和电流表量程的确定:电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定.
电流表的量程根据额定电压和电阻或额定电压和额定功率来确定.
(2)对于故障问题,在连接好电路,刚刚闭合开关时,灯泡不亮,可能是电流太小,可能是灯泡断路或短路.
先通过移动滑动变阻器滑片判断是通路还是故障,再由电流表示数判断是短路还是断路,再由电压表判断故障的具体位置.
(3)已知条件都隐含在图象中,通过图象获取有关信息是最近两年中考的热点.
练习册系列答案
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某物理兴趣小组利用电学器材进行了以下实验:
(1)为探究电流做功和电压的关系.小明设计了如图甲所示电路图,他是通过比较______来比较电功的大小.为探究电流做功和电流的关系,小明又设计了图乙所示的电路,小华认为该电路的设计还存在一个缺陷是______.
(2)为测量小灯泡的额定电功率.小华选取一待测小灯泡,其额定电压为3.8V,额定功率估计为1W 左右.
①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为______V,产生这一现象的原因可能是______,针对此现象,接下来的操作应是______.
③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是______W.
实验 次数 | 电压/V | 电流/A |
1 | 0.11 | |
2 | 3.8 | 0.26 |
3 | 4.3 | 0.28 |
某物理兴趣小组利用电学器材进行了以下实验:
(1)为探究电流做功和电压的关系.小明设计了如图甲所示电路图,他是通过比较______来比较电功的大小.为探究电流做功和电流的关系,小明又设计了图乙所示的电路,小华认为该电路的设计还存在一个缺陷是______.
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①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为______V,产生这一现象的原因可能是______,针对此现象,接下来的操作应是______.
③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是______W.
④细心的小华观察表中的数据发现,虽然是同一灯泡,但灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比,请你分析其原因是______.
(1)为探究电流做功和电压的关系.小明设计了如图甲所示电路图,他是通过比较______来比较电功的大小.为探究电流做功和电流的关系,小明又设计了图乙所示的电路,小华认为该电路的设计还存在一个缺陷是______.
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①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为______V,产生这一现象的原因可能是______,针对此现象,接下来的操作应是______.
③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是______W.
实验 次数 | 电压/V | 电流/A |
1 | 0.11 | |
2 | 3.8 | 0.26 |
3 | 4.3 | 0.28 |