题目内容
【题目】小明在“测量小灯泡的额定功率”实验中,所用小灯泡上标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接.(要求:滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变亮;连线不得交叉)
(_________)
(2)闭合开关,通过移动滑片P记录了多组数据如下表,请在图乙中,描点作出IU的关系图线。
(__________)
小灯泡的额定功率为___________W,旋转学生电源旋钮,使电源电压为3V;闭合开关,调节滑片P使滑动变阻器的阻值为10Ω,此时小灯泡的实际功率是____________W
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.12 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 0.30 |
(3)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小虎选用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计了图丙所示的电路,实验方案如下:旋转学生电源旋钮,使电源电压为7V;调节滑动变阻器滑片P使电压表的示数为小灯泡额定电压U额;保持滑片P位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,测量R0两端的电压U0.
①小虎的设计方案操作中存在的问题是:___________
②纠正操作错误之后,测出R0两端的电压为U0,则小灯泡的额定功率可表示为:P额=____________(用R0和所测量的符号表示)
③所选用定值电阻R0的阻值不得超过___________Ω.
【答案】
0.75 0.2 测量R0电压时,电压表正负接线柱接反了 U额×
10
【解析】
(1)小灯泡上标有“2.5V”字样,灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,即滑片右边电阻丝连入电路中,如下左图所示:
(2)根据表中数据,用描点法作图,用平滑的曲线连接起来,如上右图所示:由表中数据知,灯在额定电压下的电流为0.3A,则灯的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;电源电压为3V,变阻器连入电路中的电阻为10Ω,因灯与变阻器串联,根据串联电路的电流规律,通过各处的电流都相等,由表中数据知,只有灯的电压为U2=1.0V,通过的电流为I2=0.2A时,根据欧姆定律:变阻器的电压:U滑=I2R滑=0.2A×10Ω=2V,电源总电压=U滑+U2=1V+2V=3V,符合串联电路的规律,故此时小灯泡的实际功率P实=U2I2=1V×0.2A=0.2W;
(3)①电压表测灯的电压,则电压表a接线柱为负接柱,只将电压表的a点接线改接到c点时,则电流从电压表负接线柱流入了,电压表的指针会倒转;
②灯正常发光时,测定值电阻的电压为U额,在滑片位置不动的情况下,测出R0两端的电压为U0,由欧姆定律,此时通过R0的电流:I0=,根据串联电路电流的规律,通过灯的额定电流:I=I0=
,故灯的额定功率:PL=ULIL=U额×
;
③在实验操作中,因电压表选用03V的量程,既要测灯的额定电压,又要测R0的电压,故定值电阻R0的最大电压不能超过3V,因灯正常工作时的电流IL=0.3A,由欧姆定律I=故R0的最大阻值不能超过:R0大=
=10Ω.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】小明家购置了一台电热饮水机,其铭牌如表所示。当瓶胆内水的温度被加热到100℃时,停止加热而进入保温状态;当胆内水的温度降到60℃时,重新启动加热。
额定频率 | 50HZ | 水桶容量 | 20L |
加热功率 | 440W | 内胆最大容积 | 1L |
额定电压 | 220V | 保温功率 | 40W |
(1)电热饮水机在使用时,应选用_____孔插座。为了减少插头插拔的次数,再给插座安装一个开关,如图所示为家庭电路常用的两种墙壁开关,其按钮可绕面板内某转轴转动。按动开关乙所用的力较小,这是因为按动这种开关时_____较大。
(2)将内胆的水从20℃加热到100℃,用时14min,则水吸收的热量为_____J,该饮水机加热状态时的效率为_____%.[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(3)若测得饮水机在4h内消耗电能0.56kWh,则加热时间为_____h。