题目内容

【题目】如图是小兰“测量小灯泡的电功率”的实验原理图,电源电压恒为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,各元件均完好.

电压/V

电流/A

亮暗情况

1

1

0.16

2

1.5

0.22

较亮

3

2.5

0.28


(1)小兰连接了如图甲所示的电路,闭合开关前,小明发现有一根导线连接错误,请你用笔在图中这根导线连接错误,请你用笔在图中这根导线上画“×”,并重新画一根正确连接电路的导线(导线不能交叉).
(2)重新连好电路,试触开关时,小兰发现电流表无示数,电压表示数较大,其故障原因可能是 
(3)排除故障,闭合开关,小兰发现电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡的额定功率,他应该把滑动变阻器的滑片向   (选填“a”或“b”)端移动,根据实验中收集的数据可得灯泡的额定功率为  W.
(4)分析表中数据及现象,得到的结论应是同一规格的小灯泡发光亮度与 (选填“额定功率”或“实际功率”)有关.
(5)实验结束后,她与同学们还进行了讨论和交流:小明同学认为该实验可以用来“探究导体中的电流与电压的关系”,小英则认为必须把灯泡换成定值电阻才行,你认为 的说法正确,理由是

【答案】
(1)?
(2)灯泡断路
(3)a;0.7
(4)实际功率
(5)小英;当温度变化时,小灯泡的电阻也会发生变化.
【解析】解:
(1)测量小灯泡的电功率中,变阻器应一上一下串联入电路中,电压表应并联在灯泡两端,修改电路连接如图所示:

(2)电流表的示数为零,则说明电路中可能发生了断路,电压表有较大示数,则说明电压表到电源两极间是通路,所以故障原因可能是与电压表并联的灯泡断路造成的;
(3)由乙图知,电压表使用0﹣3V量程,分度值0.1V,此时灯泡两端电压为1.6V,
要测量小灯泡的额定功率,要增大灯泡电压,由串联电路的分压原理知,需减小变阻器连入电路的电阻,即滑片向a端移动,直到灯泡两端电压为2.5V为止;
由图表格数据知,灯泡正常发光电流为0.28A,
所以灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(4)由表格中数据知,灯泡两端的电压越大、通过的电流越大,由P=UI知,其电功率越大,灯泡越亮,可知同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关;
(5)电流与导体的电阻和电压有关,探究电流与电阻或电压关系时应采用控制变量法.
灯泡换成定值电阻,能保持电阻不变,通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系;若用灯泡做此实验,温度变化时灯泡电阻也会变,所以不可以.
所以答案是:(1)见上图;(2)灯泡断路;(3)a;0.7;(4)实际功率;(5)小英;当温度变化时,小灯泡的电阻也会发生变化.

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