题目内容

如图所示,为了测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率:
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(1)如图甲是小明没有连接完成的实验电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整(要求:闭合开关前需要将变阻器的滑片置于最右端);
(2)电路连接完成后,为了测量小灯泡的额定功率,小明接下来的操作是
 
.
(3)小红小组没有使用电压表,而是用了两个电流表和一个5Ω的电阻R设计了如图乙所示的电路,同样测出了小灯泡的额定功率,具体操作是:闭合开关,移动变阻器的滑片,使
 
,小灯泡正常发光,若此时电流表A2的示数为0.8A,则该灯泡的额定功率为
 
W.
分析:(1)闭合开关前需要将变阻器的滑片置于最右端,说明应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路;根据灯泡的额定电压选择电压表的量程,并将电压表与灯泡并联;
(2)移动滑动变阻器的滑片使灯泡两端电压为额定电压2.5V,记下电流表的示数.
(3)电流表A1与定值电阻串联,相当于电压表,使并联电路电压等于灯泡额定电压2.5V时灯泡可以正常发光,由欧姆定律可以求出电流表A1的示数;然后由并联电路的特点求出流过待测电阻的电流,然后由欧姆定律求出灯泡的功率.
解答:解:(1)将滑动变阻器的左下接线柱与开关右接线柱相连;因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择0~3V量程,故将3V的接线柱与灯泡右接线柱相连,如下图所示:
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(2)电路连接完成后,为了测量小灯泡的额定功率,小明接下来需移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,并记下电流表的示数.
(3)由电路图知:定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相等,当并联电压等于灯泡的额定电压UL=2.5V时,
灯泡正常发光,此时电流表A1的示数I1=
UL
R
=
2.5V
5Ω
=0.5A;此时干路电流等于电流表A2的示数为0.8A,则灯泡正常发光时的电流IL=I1-I2=0.8A-0.5A=0.3A;
故灯泡的额定功率P=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:(2)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,并记下电流表的示数;(3)电流表A1的示数为0.5A;0.75.
点评:本题考查了滑动变阻器的使用、灯泡正常发光的特点以及灯泡额定功率的计算等问题,灯泡只有在额定电压下才能正常发光,如果灯泡的实际功率较小,不足以让灯泡发光,只有灯泡功率达到一定值时灯泡才能正常发光.
练习册系列答案
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(2012?邓州市二模)某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V  0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω  0.5A)、R2(10Ω 0.5A)、R3(500Ω  1A).
同学们设计的电路如图所示:

(1)电压表应选用
0~15V
0~15V
挡,滑动变阻器应选用
R2
R2
(选填“R1”、“R2”、“R3”)
(2)图甲是小明画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中未完成的电路连接好,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故障现象 检测 故障原因
灯泡较暗、两表的示数均较小 移动滑动变阻器滑片,现象不变 ①
滑动变阻器同时接到下面两个接线柱
滑动变阻器同时接到下面两个接线柱
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 取下灯泡,两表的示数不变 ②
灯泡断路
灯泡断路
(4)下表为某小组的实验记录分析表:
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.0 0.36 1.08 P额=
1.08+1.52+1.89
3
=1.50
2 3.8 0.4 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老师认为该小组的数据处理过程有错误,你认为错误之处是
额定功率不应求平均值
额定功率不应求平均值
,正确的测量结果是P额=
1.52
1.52
 W.
(5)在科学探究的过程中,经常需要进行多次实验.如在本实验中,若进一步综合分析实验数据,你能发现另外一条规律
小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大
小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大
,可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的普遍规律;有时多次实验是为了多次测量取平均值以减小实验误差,如:
测量定值电阻的阻值
测量定值电阻的阻值
  (填实验名称).
在测额定电压为3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图所示的电路,其中电源电压为6V.
(1)在连接电路时,开关必须
断开
断开
.请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮).
(2)若在连接电路时,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器
B
B
(A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行.
表一:
电流表 电压表 灯泡故障原因
示数不为0 示数为0
示数为0 示数不为0
(3)小明合理地连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.小明分析后发现是灯泡的故障.请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况,帮小明判断故障原因,并将其填写在表中对应的空格中.
(4)表二为某小组的实验记录:
表二:
实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 功率/W 额定功率/W
1 3.0 0.36 1.08 P额=
1.08+1.52+1.89
3
=1.50
2 3.8 0.40 1.52
3 4.5 0.42 1.89
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为错误之处是:
求平均值作为额定功率
求平均值作为额定功率
,正确测量结果P额=
1.52
1.52
W;
(5)在科学探究过程中,经常需要多次实验.如在本实验中,综合分析实验数据,你能发现
灯泡的功率随电压的增加而增大
灯泡的功率随电压的增加而增大
,可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的共同规律;有的多次实验是为了求平均值以减小实验误差,如:
测定值电阻阻值
测定值电阻阻值
(填实验名称).

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