题目内容
在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡标有“2.5V”字样,电源由两节新干电池组成,灯泡电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1)小芳设计的实验电路图如图甲所示,按照电路图连接的实物图如图乙所示,图乙中有一处明显错误是________.
(2)改正错误后,经检查电路连接无误.实验过程中,当灯泡两端电压为2.5V时,电流表的指针位置如图丙所示,则电流表的示数为________A.
实验次数 | 灯泡两端的电压(V) | 通过灯泡的电流(A) | 灯泡的亮度 | 灯泡的功率(W) | 灯泡的平均功率(W) |
1 | 3 | 0.28 | 较亮 | 0.84 | ? |
2 | 2.5 | ? | 正常发光 | ? | |
3 | 2 | 0.22 | 较暗 | 0.44 |
(4)通过分析表格中数据以及实验现象可知,灯泡的亮度是由________决定的.
(5)小芳设计的表格中有一处不妥,请帮助她指出来________.
(6)如果实验中发现灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表示数接近电源电压,可能出现的故障是________.
(1)要测量灯泡的额定功率,需要灯泡两端达到额定电压,电压高低用电压表测量.因此电压表要与灯泡并联,而不是与滑动变阻器并联.
故答案为:电压表与滑动变阻器并联.
(2)由图知,电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时电流表的示数为I=0.24A.
故答案为:0.24.
(3)灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×0.24A=0.6W.
故答案为:0.6.
(4)分析实验数据与灯泡亮度知,实际功率越大,灯泡越亮;实际功率越小,灯泡越暗.所以灯泡亮度决定于实际功率.
故答案为:实际功率.
(5)表格中设计灯泡的平均功率是错误的.因为小灯泡的实际电功率为P=UI,灯泡两端电压U改变,通过灯丝的电流改变,则灯泡实际功率也随之改变,所以设计的灯泡的平均电功率是错误的,没有意义的.
故答案为:求电功率的平均值.
(6)灯泡不亮,说明没有电流通过,原因有两个:断路或短路.如果是短路,电路电阻较小,电流表示数应较大;同时电压表相当于与导线并联不会有示数.所以不可能是短路,只能是断路.
故答案为:灯泡断路.
分析:(1)要测量小灯泡的额定功率,必须使两端电压等于额定电压,两端电压高低用电压表测量,所以电压表应该与灯泡并联;
(2)读取电流表示数时,先要明确电流表选择的量程和对应的分度值,读数时视线与刻度盘垂直;
(3)已知灯泡额定电压和正常工作的电流,利用公式P=UI得到额定功率;
(4)将发光亮度变化与实际功率大小比较就能得到结论;
(5)在不同电压下工作,灯泡的电功率是不一样的,所以不能求平均值.故表格中设计的灯泡的平均功率是错误的;
(6)灯泡不亮,说明没有电流通过灯泡;电流表几乎无示数,说明电路电流特别小;电压表示数接近电源电压,说明与电压表串联的其它元件是通路.
点评:伏安法测电阻和电功率是电学最主要的实验.此题考查了实物图的连接,电流表的读数、电功率的计算,灯泡亮度与实际功率的关系、对测量结果的处理以及电路故障的分析,综合性较强,有一定的难度.
小王在用“伏安法”测电阻时,发现小灯泡的亮度不同,小灯泡的电阻也不同.通过与老师的交流明白了:灯丝的温度影响了灯丝的电阻.“灯丝的电阻式怎样变化的呢?”带着这个疑问,小王决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度的电阻:
电源(3V):开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约10Ω);导线若干
①请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接.并在右边方框内画出相应的电路图.
②在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于________状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最________端.(选填“左”或“右”)
③电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V.造成这种现象的原因可能是(________)
A、小灯泡被短路 B、小灯泡与灯座接触不良 C、滑动变阻器接入电阻太大
④排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻.(计算保留一位小数)
实验次数 | 发光情况 | 电压(V) | 电流(A) | 灯丝电阻(Ω) |
1 | 刚发光 | 0.8 | ________ | ________ |
2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
⑥不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的(________)
A、测定小灯泡的额定功率 B、测定小灯泡的电功 C、探究电流与电压、电阻的关系.
小王在用“伏安法”测电阻时,发现小灯泡的亮度不同,小灯泡的电阻也不同。通过与老师的交流明白了:灯丝的温度影响了灯丝的电阻。“灯丝的电阻是怎样变化的呢?”带着这个疑问,小王决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度时的电阻:
电源(3V);开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;
电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约l0Ω);导线若干
①(4分)请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接,并在右边方框内画出相应的电路图。
②(2分)在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于 状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最 端。(选填“左”或“右”)
③(2分)电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V。造成这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡被短路 B.小灯泡与灯座接触不良 C.滑动变阻器接入电阻太大
④(2分)排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻。(计算保留一位小数)
实验 次数 | 发光 情况 | 电压 (V) | 电流 (A) | 灯丝电阻 (Ω) |
1 | 刚发光 | 0.8 | ||
2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
⑤(2分)分析数据得出:灯越亮,灯丝温度越高,灯丝的电阻就越 。
⑥(2分)不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的( )
A.测定小灯泡的额定功率 B.测定小灯泡的电功 C.探究电流与电压、电阻的关系
电源(3V):开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约10Ω);导线若干
①请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接.并在右边方框内画出相应的电路图.
②在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于______状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最______端.(选填“左”或“右”)
③电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V.造成这种现象的原因可能是(______)
A、小灯泡被短路 B、小灯泡与灯座接触不良 C、滑动变阻器接入电阻太大
④排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻.(计算保留一位小数)
实验次数 | 发光情况 | 电压(V) | 电流(A) | 灯丝电阻(Ω) |
1 | 刚发光 | 0.8 | ______ | ______ |
2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
⑥不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的(______)
A、测定小灯泡的额定功率 B、测定小灯泡的电功 C、探究电流与电压、电阻的关系.