题目内容
在“测定小灯泡额定功率”实验中,小华同学用如图所示的实验器材进行了实验,其中电源电压保持6V不变,小灯泡的额定电压为3.8V,小灯泡的灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)请用铅笔画线代替导线,在答题纸上将图甲的实物电路连接完整(连线不得交叉)。
(2)小华实验中,移动滑片P到某处,发现电压表的示数为3V,为了能测量小灯泡的额定功率,他将滑片P向 左(选填“左”或“右”)端滑动,直到电压表的示数为3.8V时,观察电流表的指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为 0.4A,小灯泡的额定功率为 1.52W。
(3)小华想:滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流 ,它两端电压 ,(选填“变大”“变小”或“不变”)它消耗的功率是增大还是减小呢?小华为了探究这个问题,将上述电路中的小灯泡换成阻值为15Ω的定值电阻,电压表和变阻器并联,经过仔细认真地实验,她记录下在变阻器接入电路的阻值不断增大时的各组数据,并计算出了相应的电功率,如表所示。分析表中数据,写出小华能得到的结论: 当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,它消耗的电功率也随之增大。
(4)就“变阻器功率”的探究,你认为小华收集的数据是否充分 ?请说明理由 。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电流I/A |
0.5 |
0.44 |
0.4 |
0.36 |
0.3 |
电压U/V |
0.5 |
0.8 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
电功率P/W |
0.25 |
0.35 |
0.40 |
0.43 |
0.45 |
(1)(2)左 0.4 1.52
(3)变小 变大 滑动变阻器消耗的功率随电阻的增大而增大
(4)不充分 阻值变化范围不够大 (若答成没有多次实验等笼统说法建议不给分)
【解析】
试题分析:(1)灯泡的额定电流:,因此电流表选择0~0.6A的量程;用线把电流表0.6A的接线柱、灯泡以及滑动变阻器上面任一接线柱连起来即可.
(2)电压表测灯泡电压,要测灯泡的额定功率,使灯泡两端电压为3.8V,使电压表的示数由3V增大到3.8V,要使灯泡电压增大,需要电流增大,总电阻减小,滑动变阻器电阻减小,滑片向左端移动.电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.4A,则灯泡的额定功率:;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流变小,它两端电压变大,从表中功率数据可以看出,当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,它消耗的功率也随之增大.
(4)不充分,测量的数据较少,应该继续增大变阻器的电阻以采集更多的数据.
考点:探究用电器的电功率实验;实物的电路连接;电流表的读数方法;电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
点评:本题涉及电压表的读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算,要认真审题,注意隐含条件,虽综合性强,但都属于基础知识,难度适中.