题目内容
20.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,电流表的量程应选0~0.6A.
(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)闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于A(选填“A”或“B”)端.
(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)移动滑片P,记下6组对应的电压表和电流表的示数,并把这6组数据以6个点的形式记录在如图丙所示的坐标中,根据信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W.
(6)该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和改变灯泡两端电压.
分析 (1)根据用电常识确定开关断开再连接电路;电流表量程可依据灯泡额定电压与电阻值判断出电流后确定;
(2)根据灯泡额定电压、灯丝电阻选择电压表、电流表量程,把电压表并联在灯泡两端,电流表与灯泡串联.
(3)依据滑动变阻器保护电路的作用,滑动变阻器的滑片P应位于最大阻值处;
(4)读取电压表示数时,先要明确电压表选择的量程和对应的分度值;电压表示数小于灯泡额定电压,要测小灯泡的额定功率,应移动滑片位置,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡电压变大,达到额定电压;
(5)在图象中找出额定电压和对应的发光电流,利用公式P=UI就能得到额定功率;
(6)滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路,另一方面可以改变灯泡两端的电压.
解答 解:(1)依据安全用电原则,开关应断开;灯泡正常发光时的电流约为I=$\frac{{U}_{额}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以电流表选择0~0.6A量程;
(2)灯泡的额定电压是2.5V,电压表选择0~3V量程,电流表选择小量程,把电压表并联在灯泡两端,与灯泡串联.电路图如图所示:![]()
(3)依据滑动变阻器作用,滑动变阻器的滑片P应位于最大阻值处,也就是要远离所接的下接线柱,因此要位于A端;
(4)由图知,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时灯泡两端电压为2.2V;要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向B端移动,使滑动变阻器两端电压降低,灯泡两端电压升高,达到2.5V;
(5)由图象知,灯泡两端电压为额定电压时,通过的电流为I=0.2A,所以额定功率为P额=U额I=2.5V×0.2A=0.5W;
(6)滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路,另一方面可以改变灯泡两端的电压,实现多次测量得出灯泡亮度受什么因素影响.
故答案为:(1)断开;0.6;(2)见上图;(3)A;(4)2.2;B;(5)0.5;(6)改变灯泡两端电压.
点评 本题考查了连接实物图、滑动变阻器的使用、电路故障分析、电压表读数、从图象中提取有用信息求灯泡的功率等内容,这些都是电学实验的常考内容,一定要掌握,是一道中档题.