题目内容
【题目】小明做测定“小灯泡的电功率”实验时,所用器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。如图所示是小明没有连接完的实物电路。
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(1)请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整______________;
(2)小明连好电路闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表无示数,电流表有示数,则故障的原因可能是________________
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______端滑动(填左或右);
(4)小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数,并绘制成了U-I图像。根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____W,
(5)小明对如图所画的图像产生了困惑,根据欧姆定律,在电阻不变时,电流与电压成正比,所连成的线应是一条直线,而实际却不是这样,请你替小明解释一下。你的解释是______________________________。
(6)若将图中小灯泡换成定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是(_____)
A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系
【答案】
灯泡短路或电压表短路 左 0.5 温度对灯丝电阻有影响 B
【解析】(1)由题可知,电流表应与灯泡串联,结合图乙,可知电流表应采用0-0.6A量程;变阻器采用“一上一下,各用一个”的接法且开关闭合前滑片应置于最大阻值处,由图可知,应采用左下接线柱;如图所示;
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(2)移动滑片,电流表有示数,电压表示数始终为零,而电压表测导线电压时,电压表示数为0;表明电压表或灯泡被短路;
(3)灯在额定电压下正常发光,排除电路故障后,闭合开关,移动滑片P到某位置时,电压表的示数为2.2V小于灯的额定电压,若想测量小灯泡的额定功率应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器分得的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,应将滑片P向左端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)由图乙知,当U=2.5V时,I=0.2A,所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)这是因为移动滑片P时,灯泡两端的电压越大,电流越大,其功率越大,灯丝的温度越高,所以灯丝的电阻增大.即温度对灯丝电阻有影响;
(6)A、根据Q=I2 Rt,探究电流产生的热量与电阻的关系时,控制电流和通电时间不变,只有一个定值电阻,不能改变电阻,无法进行实验,本实验器材不能完成;
B、探究电流与电压的关系时,控制电阻不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,来探究电流与电压的关系,本实验器材能完成;
C、探究电流与电阻的关系时,保证电压一定,改变电阻大小,只有一个定值电阻,不能改变电阻,无法进行实验,本实验器材不能完成,故选B。