题目内容
【题目】(1)如图是一个封闭的电路盒,盒面上有两个灯泡和一个开关。拨动开关,两个灯泡或齐亮、或一齐灭。
①有同学说,这两个灯泡是串联的。你的看法是______;简述理由:_____。
②不打开盒子,也无任何辅助器材,如何证明你的上述看法。简要说明你的操作方法及结论:___________。
(2)如图甲是小明测量额定电压为小灯泡额定功率的实物电路图(不完整),请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整;
(______)
(3)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片应位于______________(选填“A”或“B”)端;
(4)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片向______________(选填“A”或“B”)端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率;
(5)某同学利用图甲所示的电路,测量数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
发光情况 | 不亮 | 不亮 | 微光 | 较暗 | 较亮 | 亮 | 明亮 | 更明亮 |
电压 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 | 3.0 |
电流 | 0.05 | 0.16 | 0.18 | 0.2 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.30 |
分析数据可知:该小灯泡的额定功率为___________; 小红将小灯泡换成发光二极管,测量发光二极管的电功率,发现在亮度相当的情况下,每次所测得的电功率都比小灯泡的小,从能量转化角度分析,其原因是__________。
(6)小华打算增加一个阻值为的定值电阻,只利用一只电表,通过图中操作(开关接“”“ ”各一次)来测量小灯泡的额定功率。图丙、丁是她设计的两种不同方案的电路图,则以下判断正确的是___________。
A.两种方案都能 B.两种方案都不能 C.丙方案能,丁方案不能 D.丙方案不能,丁方案能
【答案】该同学的结论是不正确 若两灯并联,开关在干路上,也能同时控制两灯 拧下其中的一个灯泡,闭合开关,若另一灯亮,则说明两灯是并联;若另一灯不亮,则说明两灯是串联 B 0.7 A 二极管的发光效率更高 D
【解析】
(1)①该同学的想法不正确,当两灯串联时,开关可以同时控制两灯;若两灯并联,而开关在干路上,则也能同时控制两灯,所以,两灯不一定是串联;
②在不打开盒子的情况下,可以拧下其中的一个灯泡,闭合开关,若另一灯亮,则说明两灯是并联;若另一灯不亮,则说明两灯是串联。因为在串联电路中,各用电器之间相互影响,闭合开关后,若取下其中一个小灯泡,则另一灯不亮;在并联电路中,用电器之间互不影响,若取下其中一个灯泡,另一灯不会受到影响。
(2)由图知道,需要将电压表与灯泡并联,电路如下:
(3)闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处,由图知道,滑动变阻器的接的是左下的接线柱,所以,在闭合开关之前,应将滑片移至最右端即B端,使其阻值最大;
(4)由图乙知道,电压表的量程选用的是0~3V,此时示数是2.2V,由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以,要使小灯泡能够正常发光,需要减小滑动变阻器的阻值,即应将滑片向A端滑动;
(5)由表格中数据知道,当小灯泡两端电压为2.5V时,其电流值为0.28A,所以,由知道,灯泡的额定功率是:;根据题意知道,在发光亮度相当时,二极管的电功率更小,从能量转化角度分析,这是因为二极管的发光效率更高;
(6)在图丙中,无论S接a还是接b都无法判断小灯泡是否正常发光,所以,甲图不能测定小灯泡的额定电功率;
在图丁中,R0、小灯泡、变阻器三者串联,当S接a时,电压表测定灯泡两端的电压,可通过调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V,使灯泡正常发光;当S接b时电压表测灯和定值电阻的总电压,由此可计算出定值电阻两端的电压,再根据欧姆定律计算出电路中的电流,就能计算小灯泡的额定功率,综上所述,.丙方案不能,丁方案能,故选D。