题目内容

10.如图所示在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.

(1)连接电路时开关应断开,闭合开关前,如图甲所示中滑动变阻器的滑片P应位于A(选填“A”或“B”)端.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(3)小勇同学正确接入电压表后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,其故障可能是灯泡断路(写出一种即可).
(4)小叶同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示为2.2V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(5)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W.
(6)该实验装置不能(选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.

分析 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最大值处;
(2)本实验中电流表应串联在电路中,根据灯泡正常发光电流确定其量程;
(3)灯泡不亮可能是灯泡断路或短路.
灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压;
灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0;
(4)读出电压表示数为2.2V,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;
(5)从图象中查得额定电压下的额定电流,根据P=UI计算额定功率;
(6)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,由此分析.

解答 解:
(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最大值A端;
(2)测小灯泡额定功率的实验中,电流表应串联在电路中,灯泡正常发光电流约为:I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以电流表应使用0-0.6A量程.如图所示:
;
(3)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路了,灯泡断路时,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数等于电源电压;
(4)电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V.
(5)从图象得知,灯泡在2.5V下的电流为0.2A,
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(6)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.
故答案为:
(1)A;(2)见上图;(3)灯泡断路;(4)2.2;B;(5)0.5;(6)不能.

点评 本题考查了实物图的连接,电压表的读数,故障问题,功率计算,从图象获取信息的能力,最近两年从图象中获取信息频频出现,一定要掌握这种能力.

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