题目内容
3.李翔用如图1所示电路做“测量小灯泡电功率”实验,已知小灯泡的额定电压为2.5V.(1)李翔在连接电路前检查仪器,发现电流表指针如图甲所示,则李翔接下来的操作是将指针调零(或调零).
(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3V,则故障原因可能是灯泡断路.
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表指针如图乙所示,由此可知,小灯泡的额定功率为0.7W.
(4)实验中,李翔通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,在对测量的数据进行记录和处理时,李翔设计了如下表格,请你评价表格设计的合理性,并说明理由不合理,不同电压下灯泡消耗的功率不同,电功率平均值一栏无意义.
| 次数 | 电压U(V) | 电流I(A) | 电功率P(W) | 电功率平均值P(W) |
| 1 | ||||
| 2 | ||||
| 3 |
分析 (1)由图乙知电流表指针没有指在零刻度线上,应对电流表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;
(3)电压表与灯泡并联,当电压表示数等于灯泡的额定电压时,灯泡正常发光;
根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后由公式P=UI可以求出灯泡的额定功率;
(4)灯泡在不同电压下实际功率不同,求灯泡不同电压下灯泡实际功率的平均值没有意义,据此评价实验数据表格;
(4)因为灯丝电阻随温度的升高而增大,灯泡L2的玻璃泡打碎了,由于缺少玻璃泡的保护,电流流过灯泡时产生的热量迅速散失,使灯丝的温度较低,灯泡电阻较小,灯泡实际功率较小,灯泡不发光;由于电源电压不变,电路总电阻变小,由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$知,电路总功率变大.
解答 解:
(1)由图乙知电流表指针没有指在零刻度线上,则接下来的操作是将电流表指针调零(或调零);
(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;因此电路故障为灯泡断路;
(3)当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光;
根据图2乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A,则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(4)不同电压下灯泡消耗的实际功率不同,求不同电压下灯泡实际功率的平均值没有意义,所以表格设计是错误的.
(5)①灯泡L2的玻璃泡打碎了,由于缺少玻璃泡的保护,电流流过灯泡时产生的热量迅速散失,使灯丝的温度较低,灯泡电阻较小,灯泡实际功率较小,灯泡不发光;
②根据P=UI=$\frac{{U}^{2}}{R}$,电源电压不变,总电阻变小,此时电路消耗的总功率与原来相比将变大.
故答案为:(1)将指针调零(或调零);(2)灯泡断路;(3)0.7;(4)不合理;不同电压下灯泡消耗的功率不同,电功率平均值一栏无意义;(5)R2变小;变大.
点评 本题考查了电流表的正确使用、电路故障分析、电流表读数以及额定功率的计算,注意灯泡在额定电压下的功率是额定功率,同时还涉及到了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,考查全面,有一定难度.
| A. | 带正电物体的电子发生了转移,使金属箔有了多余的电子 | |
| B. | 带正电的物体的原子核发生了转移,使金属箔有了多余的原子核 | |
| C. | 金属箔上的电子发生了转移,使金属箔缺少电子 | |
| D. | 金属箔上的原子核发生了转移,使金属箔有了多余的电子 |
| A. | 甲金属片内侧的气体压力增大 | B. | 甲金属片外侧的气体压力增大 | ||
| C. | 甲金属片两侧气体压力差增大 | D. | 甲金属片与水平方向的夹角增大 |
| A. | 大于500牛 沿斜面向上 | B. | 小于500牛 竖直向上 | ||
| C. | 等于500牛 沿斜面向上 | D. | 等于500牛 竖直向上 |
| 太阳照射 时间/h | 装水量/Kg | 吸热板 面积/m2 | 水升高的温度/℃ | 水的比热容/J(kg•℃)-1 | 太阳辐射功率/J•(m2•h)-1 |
| 10 | 80 | 2 | 50 | 4.2×103 | 1.68×106 |
(1)该热水器中的水在正常光照10h内吸收多少热量?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气?(天然气的热值为8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率是多少?
| A. | 坐标纸的走纸速度为20mm/s | B. | 乙的心率为75次/min | ||
| C. | 甲的心率比乙的心率快 | D. | 甲的每次心跳时间间隔为0.8s |