题目内容
【题目】实验室购买了一批规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡,某同学在利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验时,得到了如下几组数据.
次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
电压/V | 2 | 2.5 | 3 |
电流/A | 0.34 | 0.4 | 0.44 |
(1)分析这几组数据,你认为该小灯泡(选填“是”或“否”)合格,原因是 .
(2)假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是(选填“长了”或“短了”).用这只小灯泡做实验时,容易出现的故障是 .
【答案】
(1)否;在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率
(2)短了;灯泡容易烧坏
【解析】解:(1)由表格数据可知,小灯泡的电压为额定电压2.5V时,通过的电流I=0.4A, 则灯泡的实际功率:P实=UI=2.5V×0.4A=1W,
因在额定电压下小灯泡的实际功率P实>P额=0.75W,
所以,该小灯泡不合格;(2)因P实>P额 , 由P= 的变形式R= 可知,这个小灯泡内钨丝的电阻小于合格产品的电阻;
因导体电阻与导体材料、长度、横截面积有关,且材料相同、横截面积相同时,长度越小,电阻越小;所以,这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比短了;
用这只小灯泡做实验时,在相同电压下小灯泡的实际功率偏大,所以小灯泡容易烧坏.
所以答案是:(1)否;在额定电压的条件下小灯泡的实际电功率大于额定功率;(2)短了;灯泡容易烧坏.
【考点精析】掌握影响电阻大小的因素和电功率的计算公式是解答本题的根本,需要知道决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关);计算电功率公式:P =W/t ;P=UI ; 式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)计算电功率还可用公式:P=I2R和P= U2/R.
【题目】在“测定额定电压为2.5V小灯泡电功率”的实验中。
(1)如图甲所示,电路连接尚未完成,E应与滑动变阻器的接线柱相连接(选填“B”、“C”或“D”)。完成连接后闭合开关,发现灯泡很亮,说明存在操作上的错误是。若闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为3V,产生故障的原因可能是下列情况的(填写字母)。
A.小灯泡短路 |
B.小灯泡的灯丝断了 |
C.电压表的正、负接线柱反接 |
D.变阻器滑片接触不良 |
(2)小明在正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电流表的示数为0.2A,电压表示数如右图乙所示,则小灯泡的功率是瓦。为了测定小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右”)移动。
(3)小明想在上述实验的基础上,进一步研究“电路中的电流跟电路两端电压的关系”, 于是就多次移动滑动变阻器的滑片,获得多组灯泡两端电压和电流的数据,发现电流与电压不成正比。请指出他的实验方法的不合理之处。