题目内容

某小组同学做“测定小灯电功率”的实验,老师为他们提供的器材如图所示,其中电源电压为6伏,小灯泡标有“2.5V”,滑动变阻器有“5Ω 1A”“20Ω 2A”和“50Ω 2A”三种规格。
(1)在图所示的电路中,电压表尚未连接,请用笔画线代替导线将电压表正确连接到电路中。

(2)实验中多次移动滑动变阻器的位置目的是为了                             
(3)他们正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键后,发现电压表的示数大于小灯的额定电压,小灯发光较亮,出现这种现象的原因________________________________。
(4)该组同学经过讨论,调整实验器材继续实验,闭合电键后,观察到电压表、电流表的示数分别如图所示。将滑片移动到中点时,小灯恰好正常发光,这时电流表的示数是  安, 小灯的额定功率为     瓦,滑动变阻器的最大电阻是  欧。
(1)连接对得1分。
(2)改变小灯两端的电压,使它等于,稍大于,稍小于额定电压。
(3)滑动变阻器阻值太小。
(4)0.35;0.875 ;20。

试题分析:(1)小灯泡标有“2.5V”,说明小灯泡的额定电压是2.5V,因此电压表的量程选0~3V即可,将它并联在小灯泡两端即可,如下图所示:

(2)实验多次比较小灯泡在额定电压、低于额定电压、高于额定电压这三种情况下的发光功率,因此多次移动滑动变阻器的位置目的是为了改变小灯两端的电压,使它等于,稍大于,稍小于额定电压.
(3)实验时滑动变阻器的滑片应该至于最大阻值处,闭合电键后,发现电压表的示数大于小灯的额定电压,小灯发光较亮,这是由于滑动变阻器的阻值太小造成的,应更换大阻值的滑动变阻器.
(4)①灯泡与滑动变阻器串联,刚闭合开关时,滑动变阻器电阻最大,此时电压表示数为1.2V,电流表示数为0.24A,所以滑动变阻器的最大阻值
②将滑片移动到中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的一半,小灯恰好正常发光,小灯泡两端的电压为2.5V,此时通过滑动变阻器的电流就是灯泡的额定电流,

③灯泡的额定电压是2.5V,额定电流是0.35A,则灯泡的额定功率

点评:本题考查了测量电功率实验中的实物电路连接、滑动变阻器的作用,小灯泡额定功率的计算,这里学生容易出错的地方是利用小灯泡的电阻值进行相关计算,小灯泡灯丝的电阻随温度变化,这是学生出错最多的地方,也是本题中最难的地方.
练习册系列答案
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图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图

(1)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片应移到最______(左/右)端;
(2)在实验中,静菲同学正确连接电路并规范操作实验,闭合开关后,发现灯泡不亮,为了找出灯泡不亮的具体原因,接下来最应该进行的具体操作是______
(3)在排除问题后,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,是______A,由此可得,该小灯泡的额定电功率为______W;
(4)实验中志乾同学的电流表损坏了,老师告诉他已经没有电流表可换,而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,志乾重新设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡的额定功率.请你帮他补全实验步骤和表达式:①按照电路图正确连接电路;②断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使得______;③保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数为U2;则测得小灯泡额定功率的表达式为P=______(电源电压未知);
(5)志乾经过进一步的实验发现,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系:①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1;②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2;利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为:P1______P2(大于/小于/等于).
(6)若用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω定值电阻分别代替图甲中的小灯泡,还可以完成“探究电流与电阻关系”实验,实验过程中始终保持电压表示数为3V,为能完成探究,则滑动变阻器最大阻值至少为______Ω(设此时电源电压为6V且恒定不变).
在测3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V。
(1)在连接电路时,开关必须         ,请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮)。
(2)若在连接电路时,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器     A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行。

(3)小明合理地连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,小明分析后确定是灯泡的故障。若电流表没有示数,电压表有示数,可以判断灯泡        ;若电流表有示数,电压表没有示数,可以判断灯泡          
(4)下表为某小组的实验记录:
实验序号
电压表示数/V
电流表示数/A
功率/W
额定功率/W
1
3.0
0.36
1.08

2
3.8
0.40
1.52
3
4.5
0.42
1.89
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为错误之处是:                       ,正确的测量结果P=       W;
(5)在科学探究过程中,经常需要多次实验.如在本实验中,综合分析实验数据,你能发现
                               ,可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律;有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差,如:               (填实验名称)。
(6)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量额定电压为U的小灯泡的额定功率:?测量时,应闭合开关S和         ,调节滑动变阻器,当电流表的示数为         时,小灯泡正常工作;
?断开所有开关后,再将开关S和      闭合,读出电流表的示数为I
?算出小灯泡的额定功率P=                     (用I、U和R0表示)。

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