题目内容
【题目】如图甲所示是“测量小灯泡电功率”的实验装置,电源电压为4V且保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为9Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1)请用笔划线代替导线把图甲中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片用调至 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表指针均有偏转,则小灯泡不发光的原因是 ;
(4)实验中,电压表示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移;
(5)一实验小组的数据如表示数:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
U/V | 0.3 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.9 |
I/A | 0.06 | 0.20 | 0.24 | 0.28 | 0.30 |
老师在检查时指出第 次实验的数据无法从实验中测得,理由是 .该小灯泡的额定功率是 W;
(6)另一实验小组在原有器材基础上,不使用电流表,增加一个阻值已知、大小合适的定值电阻R0和若干开关、导线也能测出小灯泡的额定功率,请你在图丙的方框内画出该小组的实验电路图(要求:电路只连接一次并考虑灯丝电阻受温度变化的影响)
【答案】(1)
(2)B (3)滑动变阻器接入电路的阻值过大,灯泡的实际功率过小 (4)左
(5)1 滑动变阻器的最大阻值偏小,不能将灯泡两端电压调为0.3V 0.7
(6)见下图
【解析】
试题分析:(1)滑动变阻器应与灯泡串联,滑动变阻器要采用“一上一下”的接法;答案如上图所示。
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处,由甲图可知滑片应滑到B端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表指针均有偏转,则原因可能是:滑动变阻器接入电路的阻值过大,灯泡的实际功率过小;
(4)小灯泡额定电压为2.5V,由图乙可知,电压表的示数为1.9V,低于额定电压;要使灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,根据串联分压的规律可知,应减小变阻器两端的电压,减小变阻器的阻值,应将滑片向左端滑动,直到电压表的示数为2.5V;
(5)由实验数据知,当灯泡两端的电压为0.3V时,滑动变阻器的电压应为4V﹣0.3V=3.7V, 此时电路中的电流为0.06A,则滑动变阻器的电阻应为
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω,所以不能得到第1组数据;原因是:滑动变阻器的最大阻值偏小,无论如何移动滑片,都不能将灯泡两端电压调为0.3V;灯泡的额定电压为2.5V,由表格数据可知,此时灯泡的电流为0.28A,灯泡的额定功率: P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。
(6)实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流,可以把灯泡与定值电阻串联,测出定值电阻两端电压,由欧姆定律求出通过定值电阻的电流,由于灯泡与定值电阻串联,可以求出通过灯泡的电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率,实验电路图如上图所示。