题目内容
在测量小灯泡额定电功率时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只定值电阻R0,设计了如图所示的电路,按下面的顺序测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率(R0、U额为已知、电流表的内阻小,可忽略不计):
(1)测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为 时,小灯泡正常工作;
(2)断开所有开关后,保持滑片P的位置不动,再将开关S和 闭合,读出电流表的示数为I ;则通过小灯泡的电流为 ;
(3)算出小灯泡的额定功率P额= (用I、U额 和R0表示)。
(1) (2)S2 (3)
【解析】
试题分析:当灯泡两端电压等于其额定电压时,灯泡的实际功率等于额定功率。没有电压表,可以利用灯泡与已知阻值的定值电阻并联,使电阻两端电压等于灯的额定电压,调节变阻器,使电阻中的电流等于时,电阻两端电压等于灯的额定电压。要测出灯泡的电流还必须知道干路电流,所以可以闭合开关S、S2,断开开关S1,读出电流表的示数,此时灯的电流为,灯泡的额定功率为。
考点:替代法测灯泡的功率
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