题目内容

【题目】小华做“测量小灯泡电功率”的实验时,连接了如图甲所示的电路,实验前观察小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒为3V.
(1)小华连接后的电路如图甲所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最(左/右)端;
(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在乙图中在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(3)改正连接后,闭合开关,电流表的示数为0.12A,电压表的示数如图乙所示,则电压表的示数为V,此时滑动变阻器连入电路中的电阻为Ω.
(4)改变变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如表所示.由测得数据可知,小灯泡正常发光时的功率为W.

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.8

1.2

1.7

2.5

2.8

电流I/A

0.12A

0.22

0.34

0.36

0.44

0.46


(5)根据表中数据,请在图丙中画出I﹣U关系图象 . 由图象可知,灯丝的电阻随U的增大而 , 当电压表示数为2V时,小灯泡消耗的电功率约为W.
(6)小明同学思考后觉得:用定值电阻来替代某一电表也能测出小灯泡正常发光时的功率,并设计了如图丁四个电路图.其中正确的是

【答案】
(1)左
(2)解:如图所示:


(3)0.4;21.7
(4)1.1
(5);增大;0.8
(6)AC
【解析】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑片在阻值最大处,即最左端;(2)电压表并联在灯泡和滑动变阻器的两端,测灯泡和滑动变阻器的总电压,所以电压表的“﹣”接线柱和滑动变阻器左上端接线柱连接错误,应把电压表并联在灯泡两端,电压表的“﹣”接线柱和滑动变阻器的右下接线柱相连,如下图: ;(3)电压表使用的0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为0.4V,电压表测量的是灯泡的电压UL=0.4V,
则滑动变阻器的电压为:U=U﹣UL=3V﹣0.4V=2.6V,则R= = =21.7Ω;(4)有表知灯泡正常发光的电压为2.5V,电流为0.44A,则灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.44A=1.1W;(5)根据表中的数据画出I﹣U关系图象,如图所示:

由图象知,电压的变化量大于电流的变化量,根据P=UI可知灯泡的电功率变大,温度升高,根据欧姆定律可知,灯泡的电阻随温度的升高而变大,
由图知当电压为2V时,对应的电流约为0.4A,则灯泡的功率为P=UI=2V×0.4A=0.8W;(6)A、灯泡与定值电阻并联,不能判断灯泡是否正常工作,故A错误;
B、闭合左边的开关,电压表上端为正接线柱,下端为负接线柱;只闭合右边的开关,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱,又不能更改电路,所以其中有一次电压表接线柱一定接反,不能读出电压表示数,故不能测出灯泡的额定功率;
C、灯泡与定值电阻并联,通过开关的断开或闭合能测出干路电流和定值电阻的电流,当定值电阻的电流为IR= 时,灯泡正常工作,则根据P=UI即可求出灯泡的额定功率,故C电路正确;
D、闭合左边的开关,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;只闭合右边的开关,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能选.
所以答案是:(1)左;(2)如上图;(3)0.4;21.7;(4)1.1;(5)增大;0.8;(6)AC.

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