题目内容

【题目】小华同学要测量小灯泡的额定功率,实验室提供的器材有:标有“2.5V”的 小灯泡(电阻约 8Ω)、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线将电路连接完整.
(2)小华在实验过程中,移动变阻器滑片时,小灯泡突然熄灭.经判断,电路故障是小灯泡或电流表被烧坏.查找故障时,在不拆开电路的情况下,他把一根导线接在电流表两端,小灯泡仍不发光,可判断电路故障是
(3)小华排除电路故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W.
(4)小华测量完额定功率后,又闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出 I﹣U 图象,如图丙中 a 所示.再将小灯泡换成电阻,重复上述实验过程,绘制出 I﹣U 图象,如图丙中 b 所示.试分析图象中 A、B、C 三点电阻 RA、RB、RC 大小关系为(由大到小排列).
(5)小明在测量小灯泡额定功率的实验中,电压表坏了,他想不用电压表就能测定小灯泡(额定电压已知)的额定功率,为此小明向老师又要了一个阻值为 R0 的定值电阻(阻值适当)和一个开关,借助图甲中原有的实验器材,顺利完成了实验,假如由你来做该实验,要求电路只连接一次,请在虚线框内完成实验电路图.

【答案】
(1)解:如图所示:


(2)灯被烧坏而断路
(3)0.75
(4)RB>RC>RA
(5)解:如图所示:


【解析】解:(1)根据图乙电流表选用小量程串联在电路中,变阻器按一上一上接入电路中,如下图1所示: ;(2)当导线接在电流表的两端时,就能排除电流表的故障,小灯泡不亮,说明是小灯泡的故障,小灯被烧坏而断路;(3)电压表的示数为 2.5V,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5×0.3A=0.75W;(4)图丙b图线是正比例图线,表示定值电阻的I﹣U图象,所以B点电阻与a、b相交处电阻相等,
由图线a可知,灯泡两端的电压变大时,电流变大,根据P=UI灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,灯泡的电阻增大,所以RA<RC<R交点 , 即:RB>RC>RA . (5)在上面分析的基础上,电路图如下图2所示:

(步骤:如图连接电路,先闭合S1 , 移动滑片子,使电流表示数为为I1=
保持滑片位置不动,断开S1、闭合S2 , 记下电流表示数I2
灯正常发光时的电流IL=I2﹣I1 , 则灯的额定功率PL=ULIL=UL(I2 ))
所以答案是:(1)如上图1所示;(2)灯被烧坏而断路;(3)0.75;(4)RB>RC>RA(5)如上图2所示.
【考点精析】关于本题考查的影响电阻大小的因素,需要了解决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的:材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)才能得出正确答案.

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