题目内容

5.在做“测定小灯泡的电功率”实验时,选用的器材有电压为6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线等.甲图是没有连接完的实物电路.
实验次数123
电压/伏2.02.53.0
电流/安0.250.300.33
(1)根据题意,用笔画线代替导线将电压表正确连入电路.
(2)若连接完电路后,闭合开关,发现灯泡较暗,电流表有示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变且较小,请分析主要原因是滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路.
(3)排除故障后,按正确操作步骤进行实验,测得实验数据如表所示,小灯泡额定功率是0.75W.
(4)将小灯泡改为定值电阻,其它元件和电路连接都不改变,还可以完成的实验有探究电流与电压的关系(写一个即可).

分析 (1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并与灯泡并联.
(2)灯泡发光较暗,说明灯泡实际功率较小,电路电流较小,电路电阻较大;移动滑片,电压表示数不变,说明滑动变阻器阻值不变,滑动变阻器接下面两个接线柱,成为定值电阻.
(3)由表格数据确定电流表的量程,并读出电流表的示数,利用P=UI求出灯泡的额定功率.
(4)定值电阻就是说电阻值不变,根据欧姆定律可知也就是电压与电流的比值不变,据此可选择利用这一装置可完成的实验.

解答 解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V且与灯泡并联,连接如下图所示:

(2)灯泡发光较暗,电流表有示数说明电流太小,滑动变阻器的阻值太大,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变说明滑动变阻器滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上(滑动变阻器接成了定值电阻).
(3)由表格中数据可知,灯泡两端的电压U=2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(4)根据欧姆定律I=$\frac{U}{R}$可知,当电阻一定时,电流与流压成正比,因此,如果将灯泡换成定值电阻,可探究电流与电压的关系.
故答案为:(1)如上图所示;(2)滑动变阻器把下面两个接线柱接入电路;(3)0.75;(4)探究电流与电压的关系.

点评 本题考查了电压表量程的选择和正确的使用、滑动变阻器的正确使用、欧姆定律的应用、分析总结实验规律等知识点,考查的知识点较多,要求学生有较强的能力,试题难度较大.

练习册系列答案
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13.小明进行科学实验.
(1)如图1筷子提米.小明在杯子里加了少许水,可使米粒发胀发涩,从而增大筷子、米粒、杯子之间的摩擦力,实现筷子提米.
(2)测量大米密度.
①小明想用托盘天平称取5g大米,称量过程中发现天平指针偏向右边(如图2甲所示).接下来小明应如何操作?向左盘中添加大米直至天平平衡.
②由于米粒间存在较大间隙,按图2乙的方式用量筒直接测量大米体积,则会导致测得的体积值偏大.

③由于大米吸水膨胀,小明想用排空气法来测量大米的体积.他设想将大米与空气密封在一个注射器内,只要测出注射器内空气和大米的总体积及空气的体积,其差值就是大米的体积.但如何测出空气的体积呢?
小明查阅资料得知,温度不变时,一定质量气体的体积与其压强的乘积是定值.于是进行了如下实验:
注射器内空气压强注射器内空气
和大米的总体积
注射器内空气体积
压缩前p23mLV
压缩后2p13mL
称取5g大米并装入注射器内(如图丙),从注射器的刻度上读出大米和空气的总体积,通过压强传感器(气压计)测出此时注射器内空气压强为p,设此时注射器内空气体积为V;而后将注射器内的空气缓慢压缩,当空气压强增大为2p时,再读出此时的总体积(压缩过程中大米的体积、空气的温度均不变).整理相关数据记录如表:
④当空气压强增大为2p时,请将注射器内空气体积填入上面表格空白处.
⑤由实验测得大米的密度为1.67g/cm3.(计算结果精确到0.01)

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