题目内容
【题目】在“测量小灯泡额定电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2. 5V。
(1)将甲图中的实物电路连接完整:____;
(2)电路连接好后,闭合开关,灯泡不亮,移动滑动变阻器滑片灯泡仍不亮,两表均无示数。当用电压表去测量其他元件两端电压时发现:U电源=3V,U变阻器=0V,U开关=0V,则故障原因应为____________;
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2. 5V时,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为_______W;
(4)小明同学设计了如图丙所示的电路也完成了该实验(电阻R0阻值已知),请你帮助小明完成实验操作:
①_________,使电压表示数为U额;
②_________,记下电压表示数为U;
③小灯泡的额定电功率P额=_____(用U额、R0、U表示)。
【答案】 电流表开路 0. 8 闭合开关S和S1,调节变阻器滑片 闭合开关S和S2,断开S1,变阻器滑片不动 P额=U额(U-U额)/R0
【解析】
(1)[1]根据电路图知道,变阻器要按一下一上接入电路中与灯串联,电压表与灯并联,如下所示:
(2)[2]根据题意知道,电路连接好后,闭合开关,灯泡不亮,移动滑动变阻器滑片灯泡仍不亮,两表均无示数,说明电路断路,当用电压表去测量其他元件两端电压时发现,U电源=3V,说明电源电压为3V,U变阻器 =0V,U开关 =0V,说明开关之外的电路,变阻器之外的电路断路;所以,故障原因应为电流表开路(若灯断路,则电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数);
(3)[3]电路故障排除后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,由图乙知道,电流表分度值为0.02A,电流为0.32A,故小灯泡的额定电功率是:
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W;
(4)根据题意,实验操作:
①[4]只闭合开关S和S1 ,调节变阻器滑片,使电压表示数为U额;
②[5]闭合开关S和S2 ,断开S1 ,变阻器滑片不动,记下电压表示数为U;
③[6]在①中,灯正常发光;在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,由于时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,由串联电路电压的规律知道,此时定值电阻的电压是:
U0 =U-U额,
由欧姆定律知道,灯的额定电流,即通过定值电阻的电流是:
,
小灯泡的额定电功率是:
。
【题目】如图所示用电流表(00. 6A)、电压表(03V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个)、滑动变阻器(050Ω)、电源(6V)、开关和导线若干,探究“电流与电阻的关系”。
(1)根据甲图所示的电路图,将乙图中的电路连接完整,要求向左调节滑动变阻器的滑片,电流表示数变小____;
(2)滑动变阻器在电路中的主要作用是__________________;
(3)小强做此实验时,在电流表使用无误的情况下,收集测量数据,记录表格如下:
实验次数 | 电阻R/Ω | 电流I/A |
1 | 5 | 0. 6 |
2 | 10 | 0. 1 |
3 | 15 | 0. 2 |
4 | 20 | 0. 15 |
5 | 30 | 0. 1 |
小强的五次实验操作中有一次是错误的,请你对小强记录的数据进行分析。你发现第_________次测量的数据是错误的,出现错误的原因是___________________________;
(4)根据表中正确的数据,在丙图中绘制出电流随电阻变化的图像___,可得出实验结论:________________。