题目内容

【题目】如图是测量“小灯泡额定功率”的实验(小灯泡上标有“2.5V”的字样).已知电源是两节新的干电池.

(1)请用笔画线代替导线补画甲图实物电路;(原有导线不许改动,导线不许交叉)
(2)正确连接电路,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表几乎无示数、电压表有示数(等于3V),原因是
(3)排除故障后,实验时发现电压表示数为2V,为了测额定功率应将滑动变阻器滑片P向(选填“C”或“D”)端移动.
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如乙图所示,则小灯泡的额定功率是W.
(5)完成上述实验后,小明想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(约10Ω).他用电阻丝替换了灯泡,闭合开关,发现电压表已损坏,将其拆除,不改变其它电路元件连接方式,小明也完成了实验.请你简述实验步骤并写出计算Rx的最后表达式.(已知滑动变阻器的最大阻值为R0
实验步骤:
表达式:Rx=

【答案】
(1)解:如图所示:


(2)灯泡断路
(3)C
(4)0.75
(5)闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I1; 将滑动变阻器连入电路的阻值最大,记下电流表示数I2, R0
【解析】解:(1)测量“小灯泡额定功率”的实验中,电流表、滑动变阻器、灯泡应串联,电压表与灯泡并联测灯泡两端电压,由此补画出实物连接如图所示:


(2)发现小灯泡不亮,电流表示数为零,可能是电路出现了断路,电压表指针偏转示数为电源电压,说明电压表到电源间是通路,所以故障可能是灯泡断路造成的;
(3)要使灯泡两端的电压从2V增加到2.5V,应将滑动变阻器滑片P向C端移动,以减小电路中的电阻,增大电流,从而提高灯泡两端电压,使其为2.5V,保证灯泡正常发光;
(4)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A;灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)被测电阻RX与滑动变阻器串联在电路中,电流表串联在电路中,

滑动变阻器的电阻为零时,只有被测电阻RX接入电路,测得电流为I1,电源电压为I1RX

滑动变阻器的电阻最大为R0时,R0与RX串联,测得电路电流为I2,电源电压为I2(R0+RX),

所以,I1RX=I2(R0+RX),

所以,RX= R0

所以答案是:(1)见上图;(2)灯泡断路;(3)C;(4)0.75;(5)实验步骤:闭合开关,使滑动变阻器连入电路的阻值最小(为零),记下电流表的示数I1

将滑动变阻器连入电路的阻值最大,记下电流表示数I2

表达式:RX= R0


【考点精析】掌握探究用电器的电功率实验是解答本题的根本,需要知道测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用:(1)保护电路(2)改变灯泡两端的电压,进行多次测量.

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