题目内容
在“测量小灯泡的电功率”的实验中,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为8Ω.
(1)请在虚线框内画出该实验的电路图;
(2)请用笔画线代替导线,把图1中的电路元件连接成实验电路;(连线不得交叉)
(3)在连接电路时,开关应处于______状态;
(4)实验过程中,调节滑动变阻器,当电压表的示数为______V时,灯泡正常发光.若此时电流表的示数如图2所示,则通过灯泡的电流为______A,小灯泡的额定功率是______W;
(5)实验时,若发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,产生该故障的原因可能是______.(写出一条即可)
(6)某同学研究小灯泡在不同电压下的实际功率时,他设计的记录实验数据表格如下,请你指出表格中的错误是:______.
项目 次数 | 电压U(V) | 电流I(A) | 电功率P(W) | 灯泡的平均功率P(W) |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
故答案为:电路图如图1所示.
(2)灯泡额定电压是2.5V,电压表选3V量程,灯泡正常发光时电流约为:
I==≈0.3A,则电流表选0.6A量程,根据电路图连接实物图,实物电路图如图2所示;
故答案为:实物电路图如图2所示.
(3)在连接电路时,开关应处于断开状态;
故答案为:断开.
(4)当电压表的示数为灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光;
由实物电路图知,电流表的量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.28A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
故答案为:2.5;0.28;0.7.
(5)灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,产生该故障的原因可能是:灯泡断路;
故答案为:灯泡断路.
(6)灯泡在不同电压下的功率不同,求不同电压下的功率的平均值没有意义,因此不需要求灯泡的平均功率;
故答案为:不需要求灯泡的平均功率.
分析:(1)伏安法测灯泡的电功率,电流表应与灯泡串联测灯泡电流,电压表与灯泡并联测灯泡电压,滑动变阻器与灯泡串联改变灯泡两端电压、保护电路,开关串联在电路中控制电路的通断,据此作出电路图;
(2)根据灯泡的额定电压确定电压表量程,根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,根据电路图连接实物图,注意滑动变阻器的接法,注意电表正负接线柱不要接反;
(3)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(4)当电压表示数等于灯泡额定电压时灯泡正常发光;根据电流表量程由图2确定电流表的最小分度值,读出电流表的示数;然后由P=UI求出小灯泡的额定功率;
(5)灯泡不亮,可能是灯泡断路,或灯泡短路,或灯泡之外电路存在断路;电流表无示数,说明电路存在断路;
电压表有示数,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外电路不存在断路;综合分析可知,电路故障是灯泡断路;
(6)灯泡在不同电压下的功率不同,求不同电压下的功率的平均值没有意义,据此分析表格设计错误之处.
点评:1、本题考查了作电路图、连接实物电路图、实验注意事项、电路故障分析、电流表读数、求灯泡功率、分析数据表记录表格等问题,涉及的问题较多;
2、连接实物图时应注意:①电压表、电流表的正负极不要接反.②注意电压表、电流表的量程不要接错.
③滑动变阻器的分压与限流接法,滑片移动时阻值的变化应符合题意要求.④作图要美观,连线不要交叉.
3、设计实验电路时,要知道实验原理,根据实验原理设计实验电路图.
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.“灯丝的电阻式怎样变化的呢?”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10Ω);导线若干
①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 |
⑥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.
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
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10Ω);导线若干
①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 |
⑥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.