题目内容
【题目】(1)小华利用如图甲所示的电路验证电功与电压的关系。
①甲灯泡和乙灯泡工作时的电阻要______(选填“相同”或“不同”)。
②帮小华在图甲上补画导线,使其成为完整的实验电路。______
③正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现两灯泡始终不亮,且电压表V1有示数、V2无示数,则出现故障的原因可能是______。
④排除故障后,小华正确操作,验证了实验的结论。支持该结论的实验现象是:电压表V2的示数较大,灯泡______(选填“甲”或“乙”)较亮。
(2) 小明要测量标有“0.3A”字样的小灯泡的额定功率。现有器材:电压恒为5V的电源,一只电流表,标有“20Ω 1A”的滑动变阻器A和标有“×Ω 1A”的滑动变阻器B(阻值模糊不清),实验过程如下:
①选用滑动变阻器A,设计电路如图乙所示,正确连接电路,闭合开关,移动滑片,当电流表示数为0.3A时,小灯泡正常发光。
②断开开关,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,用滑动变阻器B替换小灯泡后,再闭合开关,调节滑动变阻器______的滑片,使电流表示数为0.3A。
③保持滑动变阻器______的滑片位置不变,把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值______(选填“最大”或“最小”)端,此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定电功率为______W。
【答案】 不同 略 甲灯断路 乙 B B 最大 0.45W
【解析】①为使两个灯泡两端的电压不同,因此甲灯泡和乙灯泡工作时的电阻要不同;
②滑动变阻器串联在电路中,连接方法是一上一下,连接方法如下图:
③电压表V1表测量甲灯电压,V2无测量乙灯的电压,V1有示数,V2无示数,说明甲灯断路,电压表V1串联在电路中了;
④灯泡的亮暗与实际功率有关;电压表V2的示数较大,灯泡乙两端的电压较大,电流相等,根据P=UI知,因此乙灯的功率较大,乙灯较亮;
(2) ②断开开关,保持滑动变阻器A的滑片位置不变,用滑动变阻器B替换小灯泡后,再闭合开关,调节滑动变阻器B的滑片,使电流表示数为0.3A;
③保持滑动变阻器B的滑片位置不变,把另一只滑动变阻器的滑片移到阻值最大端,此时电流表示数如图丙0.2A时,滑动变阻器A两端的电压为U=IRa=0.2A×20Ω=4V,则滑动变阻器B两端的电压为Ub=5V-4V=1V,滑动变阻器B的电阻为 ;
当②中电流为0.3A时,滑动变阻器B的电阻为不变,即相当于灯泡的电阻,
则小灯泡的额定电功率 。
此题考查了欧姆定律的应用;电功率的计算。