题目内容
【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”、“50Ω 2A”的滑动变阻器,电源电压为9V。
(1)本实验中应该选择规格为________的滑动变阻器;
(2)图16甲中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图16乙所示,则接下来的操作是________。正确连接好电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近9V,电流表示数几乎为0,电路的故障可能是________;
(4)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,并绘制了通过小灯泡的电流随其两端电压变化的关系图象如图16丙所示,则小灯泡的额定功率为________W。在多次测量中还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________(选填“变大”、“变小”或“不变”),导致这一结果的原因是________。
【答案】 50Ω、2A 如图所示:
调节调零旋扭使指针与零刻线对齐 灯泡断路或灯泡处接触不良 0.5W 增大 灯丝电阻随灯丝温度升高而增大
【解析】(1)灯泡正常发光时,电路中的电流:I=UL/RL=2.5V/10Ω=0.25A;
则滑动变阻器两端的电压:U滑=UUL=9V2.5V=6.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为:R滑=U滑/I=6.5V/0.25A=26Ω,大于滑动变阻器“10Ω1A”的最大阻值,因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器;
(2)灯泡的额定电压是2.5V,电压表应选03V量程,灯泡正常发光时的电流为I=UR=2.5V10Ω=0.25A,则电流表应选00.6A量程,电流表、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示:
(3)①电流表指针没有指在零刻度线上,应先调节调零旋扭使指针与零刻线对齐;
②电路正确连接后,闭合开关,移动滑片P,发观灯泡总不亮,且电流表无示数,但电压表示数接近9V,则故障原因可能是灯泡断路或灯泡处接触不良;
(4)①由图象知,在额定电压下,通过灯泡的电流为0.2A;
则灯泡的额定功率:P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W;
②电压与电流的比值即电阻是变大的;原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大。
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