题目内容
【题目】小雨同学进行“测量小灯泡的电功率”实验,现有器材:额定电压为6V的同规格小灯泡(电阻约为25Ω)若干个,电压为12V的电源1个,电流表、电压表、开关各1个,规格分别为“20Ω 1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器各1个,导线若干.
(1)实验中应选择规格为“”的滑动变阻器.
(2)图1中已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(3)小雨正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表示数为0,经检查电表完好,则故障可能是 .
(4)故障排除后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则电流表的示数为A,小灯泡的额定功率是W.
(5)小雨同学想利用上面电路继续探究电压一定时,电流与电阻的关系实验,她将5Ω的电阻代替灯泡连接到电路中.调节滑动变阻器,使得电压表为6V,并记录电流表的示数.然后将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接到电路上,她应该将滑动变阻器滑片向(填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为V停止移动,并记录电流表的示数.
【答案】
(1)50Ω 0.5A
(2)解:因为灯泡的额定电压为6V,所以电压表量程选择0~15V,并将电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)灯泡断路
(4)0.24;1.44
(5)右;6
【解析】解:(1)灯的额定电压为6V,滑动变阻器分得的电压U滑=U﹣U灯泡=12V﹣6V=6V,变阻器的电压与灯的电压相等,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻大小等于灯的电阻25Ω>20Ω,所以应选择“50Ω 0.5A”的滑动变阻器;(3)经分析,小雨正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表示数为0,经检查电表完好,则故障可能是灯泡断路而导致电压表串联在电路中;(4)由图2可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数是0.24A;灯泡的额定功率 P=UI=6V×0.24A=1.44W;(5)探究电流与电阻的关系时,应控制不同的电阻的电压不变,由题意知,电压表示数为6V;当换上10Ω的电阻时,根据分压原理,电阻的电压将增大,为保持电压表示不变,应减小电压表示数,增大变阻器分得的电压,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻应变大,即滑片向右移动,直到电压表示数为6V,并记录电流表的示数.
所以答案是:(1)50Ω 0.5A;(2)如上图所示;(3)灯泡断路;(4)0.24;1.44;(5)右;6.
【考点精析】关于本题考查的欧姆定律及其应用,需要了解欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR)才能得出正确答案.