题目内容

【题目】在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5伏,电阻大约为10欧,电源电压为6伏.

(1)图甲中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整.

(2)小明正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,小明分析后确定是灯泡的故障.若电流表没有示数,电压表有示数且接近电源电压,可以判断灯泡 ;若电流表有示数,电压表几乎没有示数,可以判断灯泡

(3)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5伏;

(4)小金同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象.根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 瓦.该图象不是直线,主要原因是

【答案】(1)见图;(2)断路;短路;(3)A; (4)0.75;灯丝的电阻随温度升高而增大.

【解析】

试题分析:(1)本实验中,电流表、灯泡、变阻器应串联,电压表测灯泡两端电压,由此连接电路;

(2)当灯泡断路时,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数;当灯泡短路时,灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,据此分析故障原因;

(3)读出电压表示数,由串联电路的电压特点,电压和电阻成正比,来分析滑动变阻器的滑片移动情况;

(4)从图象上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用P=UI计算额定功率;

该图象不是直线,即电压和电流的比值不是定值,可从影响电阻大小的因素分析原因.

解:

(1)测量小灯泡电功率实验中,电流表、灯泡、变阻器应串联,电压表测灯泡两端电压,灯泡额定电压2.5V,所以电压表使用0﹣3V量程,滑动变阻器一上一下接,如图所示:

(2)灯泡的故障,若电压表有示数,说明从电压表两接线柱到电源是通路,电流表没有示数,电路可能出现断路,即可以判断灯泡断路;

若电流表有示数,说明电路是通路,电压表没有示数,可判断灯泡短路;

(3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,而额定电压为2.5V,故应使小灯泡两端的电压增大,就应该让滑动变阻器两端的电压减小,由串联电路的分压原理可知就必须减小滑动变阻器连入电路的阻值,即滑片向A端移动;

(4)由图象知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,说明小灯泡的电阻不是定值,并且灯丝的电阻随电压的增大而升高,即灯丝的电阻随温度的升高而增大.

故答案为(1)见上图;(2)断路;短路;(3)A; (4)0.75;灯丝的电阻随温度升高而增大.

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