题目内容
【题目】在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源由两节新干电池组成,小灯泡L标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“10Ω 1Α”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路正确连接完整。要求:闭合开关S前,移动变阻器的滑片P至左端时,变阻器连入电路的阻值最大。
(2)连接好电路,闭合开关,观察到灯泡L不发光,电压表示数为零。将电压表分别正确并 联在AB、AC、AD两端,发现UAB=UAC=0,UAD>0。请判断,发生故障的是______断路 (选填:AB、BC或CD)。
(3)故障排除后,小明通过实验测得如表所示的数据,分析数据可知灯泡的额定功率是_____W.
实验次数 | 电压表示数U/V | 电流表示数I/A |
1 | 2.0 | 0.17 |
2 | 2.5 | 0.20 |
3 | 3.0 | 0.22 |
(4)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑,灯丝变细,消耗的实际功率变 的缘故(选填“大”或“小”)。
(5)小王通过表格中的实验数据,比较出“实际电压是额定电压一半时的电功率P1”和“实际电流是额定电流一半时的电功率P2”的大小,则P1 P2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)小明将灯泡换成阻值为5Ω的定值电阻继续探究“电流与电阻关系”,他调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V,读出电流表的示数,并记录在表格中,他接着进行正确的操作,将10Ω的电阻接入电路,为读取正确的电流值,他应将滑动变阻器的滑片向 移(选填“左”、“右”),当电压表示数为2V时,停止调节,读出电流表示数。按照小明的实验设计,为了能完成实验,所选定值电阻的最大值为_____Ω。
【答案】(1)
(2)CD (3)0.5 (4)小 (5)> (6)左 20
【解析】
试题分析:(1)见上图 (2)连接好电路,闭合开关,观察到灯泡L不发光,电压表示数为零。说明灯泡处没有断路;将电压表分别正确并 联在AB、AC、AD两端,发现UAB=UAC=0,说明AB、AC之间没有断路地方,UAD>0,说明CD间断路。
(3)灯泡的额定电压为2.5V时,电流为0.2A,额定电功率为0.5W。
(4)灯泡用久了,灯丝会受热升华、凝华使灯泡玻璃内壁会变黑,灯丝变细,灯丝的电阻变小,消耗的实际功率变小。
(5)由表格中记录的数据可知,小灯泡的电阻不是定值,而是随着电压的增大而增大。当小灯泡的实际电压为额定电压的一半时,小灯泡的电阻小于正常发光时的电阻,通过小灯泡的电流大于小灯泡额定电流的一半,所以小灯泡的实际电压为额定电压一半时的功率P1大于实际电流为额定电流一半时的功率P2。
(6)在探究“电流与电阻关系”时,应该保证电阻两端的电压一定,当电阻由5Ω换成10Ω时,电阻增大,使得电阻两端电压也增大,为保证两端电压一定,应该同时增大滑动变阻器的电阻,使滑片向左滑动。因为滑动变阻器的电阻最大为10Ω,保证电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压应该为1V,电阻与滑动变阻器的电阻之比为2:1,因此定值电阻最大为20Ω。