题目内容

(2011?天水)在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,电源电压为6V,小灯泡L的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和50Ω,图是该实验的电路图.
(1)应该选用的滑动变阻器是
R2
R2
(填“R1”或“R2”);
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数.发生故障的原因可能是
B
B

A.灯泡断路     B.灯泡短路      (C)滑动变阻器断路        D.滑动变阻器短路

(3)图是根据实验数据绘成的U一I图象,根据图象提供的信息可计算出小灯泡的额定功率为
0.5
0.5
W;当滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡的电阻将变

(4)有一组同学在连线时,不小心将线接错了,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示变大时,电压表示数却变小,产生这种现象的原因是
电压表并联在滑动变阻器两端
电压表并联在滑动变阻器两端

(5)还有一组同学没有使用电压表,而是利用两只电流表和一个阻值已知的电阻R0,其它元件与前面相同,仍然完成了实验.请画出该组同学实验的电路图.
分析:(1)知道灯泡额定电压和电阻,求出灯泡额定电流.
滑动变阻器与灯泡串联.根据测量电路电压特点,求出灯泡正常工作时,滑动变阻器的电压,求出滑动变阻器的电阻.
(2)灯泡不亮,灯泡断路或短路;电流表有示数,说明电路不存在断路;电压表无示数,电压表断路或与它并联的电路短路,综合分析可得出结论.
(3)根据图象获得灯泡电压为2.5V时的电流,根据P=UI,计算额定功率.
滑片左移,滑动变阻器接入电路的长度变短,电阻变小,电路总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,温度升高,灯丝电阻增大.
(4)电流表示数变大,电路中电阻变小,其它电路元件不变,滑动变阻器电阻变小;电压表示数变小,说明与电压表并联在滑动变阻器两端.
(5)把定值电阻与灯泡并联,定值电阻与其中一个电流表组合成一个电压表测电压,另一个电流表测电流,进行实验.
解答:解:(1)电源电压U=6V,灯泡正常工作时,灯泡额定电压U=2.5V,与灯串联的滑动变阻器分压U=6V-2.5V=3.5V,
灯泡电阻约R=10Ω,电路电流I=
U
R
=
2.5V
10Ω
=0.25A,滑动变阻器电阻R=
U
I
=
3.5V
0.25A
=14Ω,
滑动变阻器应选R2
(2)灯泡不亮,灯泡断路或短路;电流表有示数,说明电路不存在断路;电压表无示数,电压表断路或与它并联的电路短路,综合分析知灯泡故障原因是:B灯泡短路.
(3)由图象知:灯泡电压为额定电压U=2.5V,电路电流I=0.2A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
滑片左移,滑动变阻器接入电路的长度变短,电阻变小,电路总电阻变小,电路电流增大,灯泡电压增大,温度升高,灯丝电阻变大.
(4)连线时,不小心将线接错了,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,电流表示数变大,电路中电阻变小,滑动变阻器电阻变小;电压表示数变小,说明与电压表并联在滑动变阻器两端.
(5)把定值电阻与灯泡并联,定值电阻与其中一个电流表组合成一个电压表测电压,另一个电流表测电流,进行实验,电路图如图所示.
故答案为:(1)R2;(2)B; (3)0.5; 大;(4)电压表并联在滑动变阻器两端.(5)电路如图所示.
点评:本题考查了滑动变阻器规格的选择:选择滑动变阻器要考虑滑动变阻器的电阻和电流,滑动变阻器的电阻在电路是否够用,但又不能太大;滑动变阻器允许通过的电流大于电路最大电流.
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