题目内容

【题目】在一次测量小灯泡的电流和电压的关系过程中,聪明而又粗心的小刚连接了如图所示的电路,同组的小强发现有错,主张拆开重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图示电路中增加一根导线,电路就正常了.问:

(1)如果闭合图示电路的开关,估计电压表的示数约为___V,电流表的示数约为 ____A.小灯泡的发光情况是__________(填发光不发光”);

(2)请在本题图中画出小刚连接的那根导线__________

(3)用实验得到如下数据((IU分别表示小灯泡上的电流和电压):

1(A)

0. 12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U(V)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1. 60

1.80

2.00

请在下图中画出小灯泡的U-I曲线___________

(4)如果将题中的小灯光直接与电动势是1. 5 V,内阻是2.0 Ω的电源连接,小灯泡的实际功率是____W.(若需作图,可直接画在第(3) 小题方格图中)

【答案】 (1)3; 0; 不发光 (2)电压表“-”与灯泡右接线柱连接 (3)见答案图

(4)0.28(0.260.30均可)

【解析】

闭合开关后,电灯泡和定值电阻被电流表短路,电压表近似认为测量电源电压,电流表的示数接近于零

连接以后,灯泡与电阻并联,再与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量通过灯泡的电流

(1) 因为电流表的内电阻很小,所以闭合开关后,电灯泡和定值电阻被电流表短路,只有电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路中,所以小灯泡不发光又因为电压表的内电阻很大,所以它的示数接近电源电压3V,而电流表的示数接近于零

(2) 小刚连接的导线如图中虚线所示,这样一连,把电压表并联在了灯泡两端,电流表测量通过灯泡的电流,滑动变阻器还能改变电路电流

即电压表“-”与灯泡右接线柱连接

(3) 细心找出表中数据所对应的点,用平滑的曲线将这些点连接起来,就得到了所求作的U-I图线,如图中曲线

(4)采用图解法,根据U=E-Ir,在图上作出电源的U-I图线,可得小灯泡工作电流为0.35A,工作电压为0.80V,因此小灯泡实际功率为0.28W。

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