题目内容
13.在“测量小灯泡电功率”的实验中,小柳同学连接的电路如图甲所示,所用小灯泡额定电压为2.5V,电源电压保持不变.(1)连接电路时,开关应断开(选填“闭合”或“断开”),应将滑片P放在变阻器的B(选填“A”或“B”)端,电压表应选用的量程是0~3V(选填“0~3V”或“0~15V”).
(2)连接电路后,闭合开关,小柳发现电流表有示数,但小灯泡不亮,电压表示数为零,故障的原因可能是灯泡短路.(写出一种)
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电流表示数如图乙所示时,小灯泡正常发光,此时电流表示数为1A,该灯泡的额定功率是2.5W.
(4)小龙同学在测同样规格的小灯泡电功率时,发现电流表3A的量程已损坏,只有0.6A的量程可用.小龙查资料,知道电流表内部有电阻,电阻阻值很小,0.6A量程所对应的内部电阻阻值约为0.1Ω.为顺利完成实验,他设计了如图丙所示电路,想把电流表的量程临时改为1.2A.图中ab是一根长20cm的锰铜电阻丝,总阻值约为0.2Ω,a端用一个夹子固定,另一个夹子可在ab间移动.
实验室提供下列器材:
A.锰铜电阻丝ab长20cm,总阻值约为0.2Ω
B.滑动变阻器(0~10Ω)
C.滑动变阻器(0~50Ω)
D.蓄电池电压24V
E.开关一个,夹子两个,导线若干
①小龙实验时应选择的滑动变阻器是C(填字母代号).
②小龙实验操作步骤如下:
Ⅰ按照图丙连接电路,滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置,开关处于断开状态,同时断开锰铜电阻丝b端的夹子;
Ⅱ闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.6A;
Ⅲ保持滑动变阻器接入电路的电阻不变,然后接上并移动ab上的夹子,使电流表的示数为0.3A.
这样电流表的量程就临时改为了1.2A.
分析 (1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;根据灯泡的额定电压判断电压表的量程;
(2)灯泡不亮、电压表无示数,说明灯泡发生了短路.
(3)由图丙所示电表确定电表量程与分度值,读出电表示数,然后根据p=UI算出功率.
(4)根据电流表的内阻和锰铜电阻丝的电阻很小选择滑动变阻器;滑动变阻器的滑片可以使电流表的示数为0.6A;
可以从扩大电流表量程着手,连一个分流电阻.
解答 解:(1)连接电路时,开关应断开;由电路图知,闭合开关前,滑片应置于B端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;
因为灯泡的额定电压为2.5V,故电压表的量程为0~3V;
(2)闭合开关,小柳发现电流表有示数,但小灯泡不亮,说明电路没有发生断路,而是短路,又因为电压表示数为零,所以与电压表并联的灯泡发生短路;
(3)由图乙所示电流表可知,电流表量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表示数是1A;
小灯泡正常发光时的功率:P=UI=2.5V×1A=2.5W;
(4)①因为电流表的内阻和锰铜电阻丝的电阻很小,为了保护电路,选择电阻较大的滑动变阻器即0~50Ω的,故选C;
Ⅱ闭合开关,调节滑动变阻器的滑片以改变电路中的总电阻,根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$,可以使电流表的示数为0.6A;
Ⅲ把电流表扩大一倍的量程,可以在电流表的两端并联一个分流电阻,分流电阻和电流表内阻相等,从而使电流表的示数减半,故保持滑动变阻器接入电路的电阻不变,然后接上并移动ab上的夹子,使电流表的示数为0.3A.
故答案为:(1)断开;B;0~3V;(2)小灯泡被短路;(3)1;25;
(4)①C;Ⅱ调节滑动变阻器的滑片;Ⅲ保持滑动变阻器接入电路的电阻不变,然后接上并移动ab上的夹子,使电流表的示数为0.3A.
点评 本题考查了实验注意事项、电表读数、求的电功率等问题,是实验的常考问题,一定要掌握;对电表读数时,要先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与刻度线垂直.
| A. | 镊子 | B. | 天平 | C. | 核桃钳 | D. | 定滑轮 |
| A. | 在0~6s内物体受到的摩擦力不断增大 | |
| B. | 在6~8s内物体受到的摩擦力等于10N | |
| C. | 当物体受到的摩擦力等于10N时,物体一定处于加速或匀速直线运动状态 | |
| D. | 当物体受到的摩擦力等于11N时,物体一定处于静止状态 |
| A. | a对b的拉力和b对a的拉力是一对平衡力 | |
| B. | a受平衡力,b对a的拉力是5N,a的示数为5N | |
| C. | b受平衡力,a对b的拉力是5N,b的示数为10N | |
| D. | a和b受到平衡力,且示数均为零 |
| A. | 冰的温度为0℃,剩余的冰继续熔化 | |
| B. | 冰的温度为0℃,剩余的冰停止熔化 | |
| C. | 冰的温度高于0℃,剩余的冰继续熔化 | |
| D. | 冰的温度低于0℃,剩余的冰继续熔化 |