题目内容

(2013?天桥区二模)最近,小明家里的电灯经常忽明忽暗.小明从学校借来实验仪器,想通过实验来研究产生这种现象的原因.
(1)图甲是小明连接的部分电路,还有两条导线没有连上.请你用笔画线代替导线,帮助小明将电路连接完整.要求:滑动变阻器的滑片向左边移动时,电路中的电流变大.
实验次数 1 2 3
U/V 2.8 4.0
I/A 0.28 0.3 0.32
亮度 逐渐变亮
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左左边滑动,小灯泡慢慢变亮,电压表示数逐渐变大;接着又向右移动滑片,小灯泡又逐渐变暗,电压表示数也逐渐变小.小明分析:“电灯忽明忽暗是电灯两端的
电压
电压
不稳定造成的”.
(3)小明在小灯泡上只看到“0.3A”的字迹,其他看不清楚.于是,在电路中加接了一只电流表继续实验,实验数据记录如右表.当电流表的示数为0.3A时,电压表示数如图乙所示.请帮助小明计算出这只小灯泡的额定功率是
1.05
1.05
W.
(4)小明结合学过的电学知识进一步分析:家里的电灯有时虽然暗些,但是电灯的实际功率变小了,消耗的电能也少了,那么此时家里使用电热水壶烧水倒是可以省电了.小明的想法对吗?请简要说明理由.
小明的想法不对.使用电热壶烧开一壶水消耗的电能(或水吸收的热量)是一定的,而消耗电能(或电流做功)的多少与用电器的电功率和通电时间的乘积有关,电热水壶的实际功率变小时(或用电器两端的电压变小,电流也变小),需要的加热时间变大,所以不能省电.
小明的想法不对.使用电热壶烧开一壶水消耗的电能(或水吸收的热量)是一定的,而消耗电能(或电流做功)的多少与用电器的电功率和通电时间的乘积有关,电热水壶的实际功率变小时(或用电器两端的电压变小,电流也变小),需要的加热时间变大,所以不能省电.

分析:(1)掌握实物图的连接,特别是电流表、电压表和滑动变阻器的接法;
电压表与灯泡并联,注意电压表量程和正负接线柱的接法;
根据要求判断出滑动变阻器的阻值变化,从而确定所接的接线柱;
(2)根据灯泡的亮暗结合电压表的示数变化进行分析;
(3)根据图乙读出电压表的示数,据P=UI计算出电功率;在读数时,注意电压表的量程和分度值;
(4)实际功率变小,在时间相同时,根据W=Pt,消耗电能少;烧水时,要把水烧开,水吸收的热量是一定的,据此进行分析.
解答:解:(1)电压表应与灯泡并联,由于所测最大电压超过了3V,所以应选择0~15V的量程;
又因为滑动变阻器的滑片向左边移动时,电路中的电流变大,则说明滑动变阻器的阻值变小,应接下面左边的A接线柱;电路如图所示:

(2)由题意知,小灯泡变亮,电压表示数变大;小灯泡变暗,电压表示数变小,所以小明认为电灯忽明忽暗是电灯两端的电压不稳定造成的;
(3)由图乙知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,所以电压表的示数为3.5V,则P=UI=3.5V×0.3A=1.05W;
(4)烧开一壶水,水吸收的热量是一定的,即消耗的电能一定,根据W=Pt,若实际功率变小,则通电时间变长,并不能省电,所以小明的想法不对.
故答案为:(1)见上图;(2)电压;(3)1.05;(4)小明的想法不对.使用电热壶烧开一壶水消耗的电能(或水吸收的热量)是一定的,而消耗电能(或电流做功)的多少与用电器的电功率和通电时间的乘积有关,电热水壶的实际功率变小时(或用电器两端的电压变小,电流也变小),需要的加热时间变大,所以不能省电.
点评:此题是测量小灯泡的功率实验,考查了电路的连接,滑动变阻器的使用及电压表的使用及读数,同时考查了电功率的计算;特别是最后一问,首先根据灯泡的情况设一个陷阱,很容易出错.主要是认清水烧开所吸收的热量是不变的.
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