题目内容
【题目】小华做“测定小灯泡的电功率”的实验,现有电源(电压保持不变),待测小灯泡(标有“0.28A”字样)、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验,在移动变阻器滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的示数如图(a)、(b)所示,他经过思考重新连接电路进行实验,将新测得的三组数据记录在如表中。
电压U/(伏) | 电流I(安) | |
1 | 3.0 | 0.24 |
2 | 2.2 | 0.28 |
3 | 1.7 | 0.30 |
(1)图(b)中电流表的示数为_____安。
(2)请根据相关信息,求出电源电压_____及小灯泡的额定功率_____(本小题需写出计算过程)
【答案】0.24 6V 1.064W
【解析】
1)根据图(b)中电流表的量程和分度值读出示数;(2)小华正确连接电路时,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,根据图(a)读出电路中的电流为0.24A时灯泡两端的电压;分析表格数据得出重新连接电路时电压表并联在滑动变阻器两端,由表格数据可知电路中的电流为0.24A时变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,从表格数据中得出额定电流下滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯泡的额定电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率.
(1)由图(b)可知,电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;
(2)小华正确连接电路时,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,如下图所示:
由图(a)可得,电压表的量程为03V,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为3V,即灯泡两端的电压为3V时,电路中的电流为0.24A;由表格数据可知,电压表的示数减小时,电路中的电流变大,则重新连接电路时,电压表并联在滑动变阻器两端,如下图所示:
由表中数据可知,当电路中的电流为0.24A时,滑动变阻器两端的电压为3V,
综上可知,当电路中的电流为0.24A时,灯泡两端的电压为3V,滑动变阻器两端的电压为3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=UL+U滑=3V+3V=6V,由表格数据可知,电路中的电流为0.28A时,滑动变阻器两端的电压U′滑=2.2V,则灯泡的额定电压U额=UU′滑=6V2.2V=3.8V,灯泡的额定功率P额=U额I额=3.8V×0.28A=1.064W.
【题目】在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表:
编号 | 材料 | 长度/m | 横截面积/mm2 |
A | 镍铬合金 | 0.5 | 0.5 |
B | 镍铬合金 | 1.0 | 0.5 |
C | 镍铬合金 | 0.5 | 1.0 |
D | 锰铜合金 | 1.0 |
(1)为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察_____来比较导体电阻的大小,这里运用了_____法。
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号为_____的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现A接入电路时电流表示数较大,由此可知:当材料和横截面积相同时,导体长度越_____,电阻越大。
(4)为了探究电阻大小与导体材料的关系,导体D的长度应为_____m。