题目内容

【题目】同学们在“探究小灯泡实际功率的规律”时,用两节新干电池串联组成的电源和标有“2.5V”字样的小灯泡等元件连接了如图甲所示的电路,请回答:
(1)连接电路时,开关应(选填“闭合”或“断开”);
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到处(选填“A”或“B”);
(3)实验中,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是
(4)小飞排除故障后,进行多次实验,并记下相应的电压表和电流表的示数,绘制成如图乙所示的I﹣U关系图象.根据图象可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”),小灯泡正常发光时的电功率为W;
(5)另一组同学通过测额定电流计算小灯泡的额定功率时,电压表突然坏了,又没有好的电压表更换,但有一个R=5Ω的定值电阻和另一个电流表K,小飞和他们一起讨论找到了解决问题的方法,此方法应是:先 , 再调节滑动变阻器,使电流表K的示数为A即可.

【答案】
(1)断开
(2)A
(3)小灯泡断路
(4)增大;0.75
(5)将定值电阻R与小灯泡并联;0.5
【解析】解:(1)连接电路时,为保护电路元件的安全,开关应断开.(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,由图可知滑片应移到A处;(3)连好电路,小飞发现闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源两极相连,即电路故障应为小灯泡断路.(4)由小灯泡的I﹣U图象可知,随着灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流增大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率增大.
由I﹣U图象可知,当灯泡的额定电压U=2.5V时,所对应的电流I=0.3A,
灯泡额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;(5)根据等效替代的思想,可通过计算定值电阻R0的电压间接得到灯泡L的电压,所以将已知阻值的电阻R与小灯泡并联,电流表K测定值电阻R的电流;
当R两端电压为2.5V时灯泡正常发光,测出此时通过灯泡的电流即可.电路图如下:

步骤:①根据电路图连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表K示数:
Ik= = =0.5A,此时灯泡正常发光;
②读出此时电流表A的示数IL
③则小灯泡额定功率的表达式:P=UIL=2.5V×IL
所以答案是:(1)断开;(2)A;(3)小灯泡断路;(4)增大;0.75;(5)将定值电阻R与小灯泡并联;0.5.
【考点精析】本题主要考查了探究用电器的电功率实验的相关知识点,需要掌握测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用:(1)保护电路(2)改变灯泡两端的电压,进行多次测量才能正确解答此题.

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