题目内容
【题目】小明按照如图甲所示的电路图连接好电路,测量一只额定电压为2.5V的灯泡的电功率,选用滑动变阻器的规格“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”。实验数据和现象如表:
实验次数 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 灯泡亮度 |
1 | 1 | 0.2 | 较暗 |
2 | 2.5 | 正常发光 | |
3 | 6 | 0 | 不发光 |
(1)第3次实验电流表示数为零的原因是______,为防止造成这一原因,一般灯实际电压最多为小灯泡额定电压的_______倍。上面实验中他选用的滑动变阻器规格为_________;
(2)由于小明粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻R===5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率P===1.25W。而同组小华认为灯泡的额定功率应小于1.25W,作出这样判断的依据是______________;
(3)于是,小明在明白了其中道理之后,重新进行实验,通过调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙图所示,那么流过小灯泡电流为______A,则小灯泡的额定功率是______W。
【答案】灯泡断路 1.2 1.5A 50Ω 灯在2.5V时的电阻大于5Ω 0.30 0.75
【解析】
(1)[1]第3次实验电流表示数为零,说明电路可能断路,且电压表示数较大,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联小灯泡断路,导致电压表串联在电路中了,因此电压表示数为电源电压6V。
[2]为防止造成这一原因,一般实际电压最大为小灯泡额定电压的1.2倍。
[3]如甲图,小灯泡和滑动变阻器串联,由表中第1组数据,此时电路电流最小,小灯泡分压最小,滑动变阻器分压最大,滑动变阻器阻值最大,根据欧姆定律和串联电路的规律,此时变阻器连入电路的电阻
故选用“1.5A 50Ω”的变阻器。
(2)[4]第1次实验数据计算出灯泡电阻为5Ω,当灯泡两端电压增大时,通过灯的电流也变大,根据,灯的功率变大,灯丝温度升高,故灯丝电阻增大,即当灯的电压为2.5V时,此时灯的电阻应大于5Ω,再计算出灯泡两端电压为2.5V时的功率
此时计算的额定功率偏大,即灯泡的额定功率应小于1.25W。
(3)[5]当小灯泡两端电压为2.5V时,此时小灯泡正常发光,若小灯泡电阻取5Ω,计算电路电流为
实际小灯泡电阻应大于5Ω,故小灯泡正常发光时的电流应小于0.5A,故乙图电流表量程应为,分度值是0.02A,示数为0.30A,所以小灯泡正常发光时的电流是0.30A。
[6]小灯泡的额定功率