题目内容

【题目】灯泡的功率的实验中,所用的实验器材有0﹣15V的学生电源,额定电压为2.5V的灯泡,规格为“60Ω 2A”的滑动变阻器以及电压表、电流表、开关和导线。

(1)如图甲所示,将电源电压调到3V,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求闭合开关后,滑片向右移动,灯泡变亮__________

(2)连好电路闭合开关后,发现灯泡不发光,电压表指针满偏,电流表的指针几乎没动,则原因是_______

(3)排除故障后闭合开关、移动滑片使灯泡两端的电压为1.3V,此时电流表的示数如图乙所示,为_______A;要测得灯泡的额定功率,应将滑片向_______(选填)端滑动。

(4)通过移动滑片,分别记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的U﹣I图象,根据图象提供的信息,可计算出灯泡的额定功率是_______W。

【拓展】实验结束后,小明将灯泡换成定值电阻,将学生电源调到15V,通过更换三个不同的电阻(10Ω、20Ω、30Ω)来探究电流与电阻的关系,用20Ω的电阻替换10Ω的电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,应使滑动变阻器连人电路的阻值_______(选填变大变小);为了顺利完成这三次实验,定值电阻两端的电压最小为_______V。

【答案】 小灯泡处断路了 0.12 0.5 变大 5

【解析】(1)因为要求滑片P向右移动时,灯泡变亮,即电流变大,此过程变阻器接入电路的电阻变小,故是将滑片以右电阻丝连入电路中与灯串联,电路如图:

(2)闭合开关后,因为灯泡不发光,电流表的指针几乎没动,所以,说明有断路故障;电压表指针满偏(有较大的示数),说明电压表与电源连通,即故障为小灯泡处断路;

(3)由图丙知道电流表选用小量程,所以分度值为0.02A,故电流表的示数是0.12A;当灯泡两端的电压为1.3V若要测得灯泡的额定功率,需要增大灯的电压,减小变阻器的电压,由串联分压原理知道此时应减小变阻器连入电路中的电阻,即应将滑片P向右端滑动;

(4)由图象提供的信息知道当灯的电压为2.5V时,电流大小为0.2A,所以小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

【拓展】

由串联分压原理知道当用20Ω的电阻替换10Ω的电阻后,由于电阻增大,所以其分得的电压增大;若要探究电流与电阻的关系实验,应保持电阻两端的电压不变,所以由串联电路电压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,所以,应将滑动变阻器连入电路中的阻值变大;设电压表控制的示数为UV由串联电路电压的规律知道,变阻器的电压是U=15V-UV15VUV/UV=R/R,当变阻器接入最大电阻60Ω时,对应的定值电阻为30Ω,即15VUV/UV=60Ω/30Ω,故UV =5V,所以,能让三个电阻都能顺利的完成实验,定值电阻两端的电压最小为5V。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网