题目内容
在“测定小灯泡的电功率”实验中,实验器材齐全、完好,电源由新干电池组成,小灯标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样.小陈同学按如图(A)所示的电路图连接电路,在利用电键S进行试接触操作的过程中,发现电压表的示数如图(B)所示,经过观察和思考后,他发现产生这一现象的原因是:________.调整后,重新进行实验,当小灯正常发光时,滑片的位置恰好在变阻器的中点上(即它接入电路的电阻为10欧),电压表的示数________伏,电流表的示数为________安,小灯的额定功率为________瓦.
分析:(1)根据灯泡的铭牌可知,电压表选择0~3V量程是正确的;电压表指针偏到最大刻度右侧,说明灯泡分得的电压过大,电路中的电流过大,滑动变阻器接入点路的电阻过小造成的;
(2)额定功率是指灯泡额定电压下的实际功率,根据串联电路电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出电路中电流,再根据P=UI求出小灯泡的额定功率.
解答:(1)电压表量程选择正确情况下,电压表指针偏转到最大值的右侧,说明电路中电流过大,总电阻过小,即滑动变阻器入电路的电阻比较小.
(2)调整后,重新进行实验,当小灯正常发光时,UL=2.5V,滑片P的位置恰好在中点上,即R=10Ω,
∵灯泡与滑动变阻器串联,电源的电压U=3×1.5V=4.5V;
∴滑动变阻器两端的电压为UR=U-UL=4.5V-2.5V=2V,
电路中的电流:
I===0.2A,
小灯泡的额定功率:
P=ULI=2.5V×0.2A=0.5W.
故答案为:闭合电键前,滑动变阻器连入电路的电阻比较小;2.5;0.2;0.5.
点评:解决本题关键:一是会根据电压表的指针偏转情况判断现象产生原因;二是熟练的运用串联电路电压、电流特点,三是能利用欧姆定律和电功率公式解决简单问题.
小王在用“伏安法”测电阻时,发现小灯泡的亮度不同,小灯泡的电阻也不同。通过与老师的交流明白了:灯丝的温度影响了灯丝的电阻。“灯丝的电阻是怎样变化的呢?”带着这个疑问,小王决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度时的电阻:
电源(3V);开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;
电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约l0Ω);导线若干
①(4分)请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接,并在右边方框内画出相应的电路图。
②(2分)在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于 状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最 端。(选填“左”或“右”)
③(2分)电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V。造成这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡被短路 B.小灯泡与灯座接触不良 C.滑动变阻器接入电阻太大
④(2分)排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻。(计算保留一位小数)
实验 次数 | 发光 情况 | 电压 (V) | 电流 (A) | 灯丝电阻 (Ω) |
1 | 刚发光 | 0.8 | ||
2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
⑤(2分)分析数据得出:灯越亮,灯丝温度越高,灯丝的电阻就越 。
⑥(2分)不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的( )
A.测定小灯泡的额定功率 B.测定小灯泡的电功 C.探究电流与电压、电阻的关系
电源(3V):开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约10Ω);导线若干
①请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接.并在右边方框内画出相应的电路图.
②在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于______状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最______端.(选填“左”或“右”)
③电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V.造成这种现象的原因可能是(______)
A、小灯泡被短路 B、小灯泡与灯座接触不良 C、滑动变阻器接入电阻太大
④排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻.(计算保留一位小数)
实验次数 | 发光情况 | 电压(V) | 电流(A) | 灯丝电阻(Ω) |
1 | 刚发光 | 0.8 | ______ | ______ |
2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
⑥不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的(______)
A、测定小灯泡的额定功率 B、测定小灯泡的电功 C、探究电流与电压、电阻的关系.