题目内容

【题目】小豪在“测定小灯泡电功率”的实验申,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.

1)如图1所示是他连接的实验电路,其中有一根导线连接错误.请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线.

______

2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这个现象的原因是_____

3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某处,发现电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P_____端滑动.

4)根据实验数据画出如图2所示的UI图象,计算出小灯泡的额定功率是_____W

5)根据图象可判断小灯泡的电阻随电压升高逐渐_____ ,原因是 _____

6)某小组设计了另一种实验方案测量小灯泡的额定电功率(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知).

①如图所示,开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1

②开关S拔到位置2,保持滑动变阻器的滑片位置不动,读出电流表示数I2先算出灯泡的电阻RL=_____(请你用所测的物理量表示),再根据,计算灯泡的额定功率.他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是_____.仔细分析后,他们认为要准确测出灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为_____

【答案】 小灯泡断路 0.625 变大 灯泡的电阻随温度升高而变大 灯泡两端电压不是额定电压,电阻不是正常发光时的电阻 将开关S拔到位置1,移动滑片P,使电流表示数是

【解析】

(1)[1]由图知道,滑动变阻器与灯泡并联错误;电流从电流表出来,应先经过滑动变阻器,再经灯泡到电源的负极,所以,只改变一根导线,电压表可以测灯泡电压,电路如下:

(2)[2]由于电流表无示数,说明电路断路;又因为电压表有示数,说明电压表接在电源两端,所以,电路故障为小灯泡断路;

(3)[3]电压表的示数显示2.2V,低于灯泡的额定电压2.5V,要测量额定功率,必须提高电压,也就是增大电路中的电流,所以,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即滑片应向左移动;

(4)[4]灯泡正常发光时的电压是2.5V,由图知道,2.5V电压对应的电流值是0.25A 所以,小灯泡消耗的功率是:

P=UI=2.5V×0.25A=0.625W

(5)[5][6]由图象知道,随电压增大,电流也增大,但△U>△I,由知道,随电压增大,灯泡电阻变大,即灯泡电阻随温度升高而变大;

(6)[7]由①知道,灯泡两端电压是U=I1 R,而开关S由位置1拔到位置2时,电路中三个元件的连接方式没有发生改变,所以,此时灯泡两端电压仍然为U;又因为LR并联,灯泡电流是:

I=I2 -I1

即灯泡电阻是:

[8]由于电流的热效应,当灯泡发光时,灯丝的电阻会随温度升高而变大;当灯泡两端电压不等于其额定电压时,求出的电阻就不等于其正常发光时电阻,从而求出的功率就不是额定功率;

[9]若要求灯泡额定功率,就必须让灯泡两端电压等于额定电压,即将开关S拔到位置1,移动滑片P,使电流表示数是:

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