题目内容
【题目】在探究“小灯的亮度与什么因素有关”的实验中,小红找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究。
(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整_______。要求:滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,小红发现灯泡L1始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,其故障原因是:_____。
(3)小红排除故障后,按上图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向B端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表:
次数 | 电压/V | _____ | 实际功率/W | 电阻/Ω |
1 | 1.6 | 0.20 | 0.32 | 8.00 |
2 | 2.5 | 0.24 | 0.60 | 10.42 |
3 | 2.8 | 0.26 | 0.73 | 10.77 |
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处。
(4)小红注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是:_____。
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变_____表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(6)完成上述实验后,小华向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡L2的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2移动滑片,使电压表的示数为_____V。
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点_____(选填“1”或“2”),读出电压表的示数为U。
③小灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用已知量和测量量表示)。
【答案】 灯丝断了或灯座断路 电流/A 小灯泡的亮度与灯的实际电功率有关,实际电功率越大,灯泡越亮 电压 3.8 1 3.8V×
【解析】
(1)[1] 滑片P已处于滑动变阻器阻值最大位置,故变阻器右下接线线连入电路中,由表中电流大小,电流表选用小量程串联在电路中,电压表与灯并联,如下所示:
。
(2)[2] 闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,小红发现灯泡L1始终不亮,电流表无示数,则电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,其故障原因是:灯丝断了或灯座断路。
(3)[3] 根据P=UI,故遗漏的物理量和单位为:电流/A。
(4)[4] 小红注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是:小灯泡的亮度与灯的实际电功率有关,实际电功率越大,灯泡越亮。
(5)[5] 用L2替换L1重复上面的实验时,因L2的额定电压为3.8V,需要改变电压表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似。
(6)[6][7][8]实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2移动滑片,使电压表的示数为3.8V。
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数为U。
③在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压
U0=U﹣3.8V
由欧姆定律可求出灯的额定电流
小灯泡额定功率的表达式为