题目内容
【题目】如图所示是小明“测定小灯泡的电功率”的实验过程,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。
(1)小明连接的实物电路如图甲所示,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线。
(_____)
(2)纠正电路错误后,闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的_____(选填“左”或“右”)端移动,才能使电压表的示数为2.5V。
(3)移动滑片P,记录多组电压表和电流表的示数,并绘制出如图丙所示的I﹣U图象。根据图象信息,可计算出小灯泡额定功率是_____W。
(4)改正实物连接图甲的错误后,该电路还可以用来做其它实验,请你写出其中两个:①_____; ②_____。
(5)完成上述实验后,小明在缺少电压表的情况下,根据绘制出的图丙小灯泡电流与电压关系图象,设计出了一个测量未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:
①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使_____;
②闭合开关S2,断开开关S1,_____;
③Rx=_____。
【答案】 左 0.625 测量小灯泡的电阻 研究滑动变阻器的作用或用滑动变阻器改变灯泡的亮度 调节滑动变阻器的滑片使电流表为I灯=0.25A(或0.2A、或0.1A) 保持滑片的位置不变,记录电流表的示数I (或或)
【解析】
(1)电路中,电压表串联在电路中,灯与变阻器并联是错误的,电压表应与灯并联,灯与变阻器串联,如下所示:
(2)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压2.5V;
(3)根据制出如图丙所示的I﹣U图象,灯的额定电压下的电流为0.25A,故小灯泡额定功率是: P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)根据欧姆定律,改正实物连接图甲的错误后,该电路还可以用来做其的实验:①测量小灯泡的电;因电路中有变阻器,根据变阻器的作用,故还可做②研究滑动变阻器的作用或用滑动变阻器改变灯泡的亮度;
(5)实验步骤:已知灯的电流随电压的变化关系如图丙所示;①闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电流表为I灯=0.25A(或0.2A或0.1A);
②闭合开关S2,断开开关S1,保持滑片的位置不变,记录电流表的示数I;
③在①中,由图丙知,灯的电压为2.5V(或1.5V或0.5V),在②中,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流IX=I﹣0.25A(或I﹣0.2A或I﹣0.1A),根据并联电路电压的规律和欧姆定律, Rx=(或 或)。