题目内容
【题目】图甲是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象,将他们按图乙所示接入电路中。只闭合幵关S,小灯泡的实际功率为0.8W;再闭合开关S1,电流表的示数变化了________A。若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源(电源电压恒定 )上,则滑动变阻器消耗的最大电功率是________W。
【答案】0.2 0.1
【解析】
由乙图可知,只闭合开关S时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,由图甲可知,当灯泡两端的电压UL=2V、通过的电流IL=0.4A时,灯泡的实际功率:
=2V×0.4A=0.8W,
则电源的电压:
U=UL=2V,
再闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡的电流不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由图象可知,通过R的电流:IR=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数变化了0.2A;由
I=
可得,R的阻值:
R= = =10Ω,
若将R与标有“50Ω 0.5A”的滑动变阻器串联后接到该电源上,R与R滑串联,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流:
则滑动变阻器消耗的电功率:
,
当R滑=R=10Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大,则
.
【题目】小明同学为了探究小灯泡亮度与实际功率的关系,设计了如图甲所示的实验电路,小灯泡标有“2.5V”的字样。
(1)图甲是小明连接的实验电路,同组的小红同学发现图中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并在图中改正。
(_______)
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,而电流表有示数,电压表没有示数.则可能的故障是________________________________________。
(3)排除故障后继续实验,小明进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在如下表格中。当电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,请根据电流表的示数把表格补充完整。
实验序号 | 电压U/V | 电流I/A | 电阻R/Ω | 电功率P/W | 灯泡的亮度 |
1 | 0.5 | 0.16 | 3.1 | 0.08 | 不亮 |
2 | 1.7 | _____ | ______ | _______ | 较暗 |
3 | 2.5 | 0.28 | 8.9 | 0.70 | 正常 |
4 | 3.0 | 0.30 | 10.0 | 0.90 | 很亮 |
(4)根据实验目的分析实验数据及现象,可得出的结论是:________________。
(5)实验中小灯泡的电阻变化的原因是________________________________。
(6)此实验中将小灯泡换成5Ω、l0Ω、20Ω的定值电阻还能完成的探究实验是: __________。