题目内容
【题目】小明在测量额定电压为3.8V的小灯泡电功率实验中,连接了如图甲所示的电路:
(1)小明在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,向左逐渐调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数________(选填“变大”、 “变小”或“不变”);
(2)小明分析电路后发现,一根导线连接有误,请你在图甲中连接错误的导线上打“×”,只改动一根导线,使电路连接正确;
(_______)
(3)排除故障后,继续实验,分别记下了多组对电压表和电流表示数,并绘制了如图乙所示的I-U图像。某次实验时电流表示数如丙所示,此时小灯泡的电阻是_______Ω;此时它的额定功率是_______W;
(4)测出小灯泡的定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是_________;
(5)小明重新选择实验器材,不用电流表就测出了另一个额定电流为I=0.3A的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丁所示。请你将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒为U,定值电阻R的阻值为8Ω):
①开关S闭合,开关S1连接触点“2”时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_________时,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不动,使开关S1连接触点1,这时电压表的示教为U1;小灯泡额定功率的表达式为P额=_________(用题中已知或所测物理量的字母表示)。
【答案】不变 19 0.76 小灯泡的电阻随温度的降低而减小 2.4V
【解析】
(1)[1]小明在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,向左逐渐调节滑动变阻器的滑片,此时电压表串联在电路中,则电压表的示数保持为电源电压,不变化。
(2)[2]实物连线中,错误之处为电压表串联在电路中、两个电阻并联,修正后的连线如图所示:
。
(3)[3][4]某次实验时电流表示数如丙所示,电流表接入最大量程为0.6A,读数为0.2A,测量小灯泡功率过程中应使电压表示数为额定电压3.8V,故此时小灯泡的电阻是
此时它的额定功率是
(4)[5]测出小灯泡的定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,此时通过灯的电流也减小了,根据P=UI灯的功率减小,灯丝的温度降低,因小灯泡的电阻随温度的降低而减小。
(5)[6]开关S闭合,开关S1连接触点“2”时,两个电阻与灯泡串联,电压表测量定值电阻R的两端电压,调节滑动变阻器的滑片,使电路电流等于灯泡的额定电流,小灯泡正常发光,此时电压表的示数为
[7]保持滑动变阻器滑片位置不动,使开关S1连接触点1,此时电压表测量滑动变阻器与定值电阻R的两端电压,这时电压表的示教为U1,则小灯泡两端电压为
则灯泡的额定功率表达式为