题目内容
【题目】某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡L的额定电压为3.8V,额定功率小于1W,电源电压恒为6V,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整;
(______)
(2)排除故障后,正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,请分析出现这种现象的原因是_____。为测量小灯泡的额定功率,接下来的操作应该是_____读出并记录电流表的示数。当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,其值为_____A,小灯泡的额定功率为_____W。
(3)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端滑动。
(4)测量小灯泡的电功率_____(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是_____。
【答案】 灯泡实际功率太小(灯泡两端电压较小) 减小滑动变阻器的阻值至小灯泡正常发光 0.2 0.76W 右 不需要 不同电压下的功率不同
【解析】
测量小灯泡的电功率,涉及到滑动变阻器的正确连接(正确使用:A.应串联在电路中使用;B.接线要“一上一下”;C.通电前应把阻值调至最大的地方)和作用(a。保护电路;b控制定值电阻两端的电压或电流大小)、实验操作的注意事项、电流表的使用(①电流表要串联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上)
(1)根据滑动变阻器的连接方法,应“一上一下”,同时电压表要测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流,因为额定功率小于1W,所以正常工作时的额定电压为3.8V,所以电压表量程应是“0-15V”电流一定小于0.6A,所以电流表量程选择是“0-0.6A”,同时注意电流从电表的“+”接线柱入,从“-”接线柱出所以连接实物图如下:
(2)排除故障后,正确连接好电路,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,说明电路中无断路、短路情况发生;所以产生这种现象的原因是小灯泡两端的实际功率太小(滑动变阻器阻值大,电路中电流较小);为测量小灯泡的额定功率,接下来的操作应该是减小滑动变阻器的阻值,直到小灯泡正常发光并读出并记录电流表的示数。当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,因为电流表的量程是0~0.6A,所以最小分度之是0.02A,图示中其值为0.2 A,小灯泡的额定功率为:P额=U额I=3.8V×0.2A=0.76 W。
(3)测出小灯泡的额定功率后,再测大于小灯泡额定功率的实际功率,则应增加小灯泡两端的实际电压,根据串联电路电压规律可知,应让滑动变阻器两端电压减小才能达到以上目的,所以滑动变阻器的滑片应该向右移动,进而减小它接入电路的阻值。
(4)因为小灯泡的额定功率是唯一的,而实际功率可以是任意的,小灯泡正常工作时对应的额定电压与额定电流均是唯一的,不同电压下的功率不同,所以在测量其额定功率时不需要多次测量取平均值;
【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(________)
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是________(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为________A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持________表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
(4)实验记录的多组数据如下表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成________比.
实验次数 | 定值电阻(Ω) | 电流表示数(A) |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(5)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因.你认为其原因是________.