题目内容

17.如图所示,实验电路中,电压电压为3V,小电灯额定电压为2.5V、阻值为10Ω.
(1)根据实验电路图,用笔画线代替导线连接好电路.
(2)检查无误,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表的示数如图丙所示时,通过小电灯的电流是0.22A,电压是1.8V,实际功率是0.396W.
(3)改变滑动变阻器的阻值,多次测量获得数据,得到通过小电灯的电流随两端电压变化的图象如图丁所示.由图象信息可知,小电灯的额定功率为0.625W,小电灯的灯丝电阻随电压的增大而增大(选填“增大”、“减小”或“不变”).

分析 (1)在据电路图连接实物图时,应注意忠实于原图;据小灯泡的额定电压,可判断电压表的量程;据小灯泡的电阻,结合额定电压,可判断电流表的量程;据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的电阻变小可判断,应将滑片的右边的电阻丝接入电路,据上面的提示连接电路既可;
(2)据电流表和电压表的量程,判断出电流表和电压表的示数,然后据公式P=UI计算出电功率既可;
(3)根据小灯泡的额定电压为2.5V,结合U-I图象,找出对应的额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率;观察U-I图象,由R=$\frac{U}{I}$计算出几组电阻,就可判断灯泡电阻的变化趋势,然后结合影响电阻大小的因素分析既可.

解答 解:(1)因为小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表的量程为0~3V,故连接过程见下图:

(2)根据电压表选用0~3V的量程,可知U实=1.8V;电流表选用0~0.6A的量程,可知电流表的示数I实=0.22A,
小灯泡的实际功率P实=U实I实=1.8V×0.22A=0.396W;
(3)由U-I图象可知,当U额=2.5V时,I额=0.25A,所以小灯泡的额电功率P额=U额I额=2.5V×0.25A=0.625W;
由U-I图象可知当U1=1.5V时,I1=0.2A,所以R1=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{1.5V}{0.2A}$=7.5Ω;
当U2=2.5V时,I2=0.25A,所以R2=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω,
故小灯泡灯丝电阻随电压增大而增大;在该过程中,灯泡中的电流越来越大,故其 温度越来越高,故是电压增大时,灯丝温度升高,电阻增大造成的.
故答案为:(1)如上图;(2)0.22;1.8;0.396;(3)0.625;增大.

点评 本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用方法.对于电表量程的选择,应尽量使在不超过电表量程的前提下,使电表指针偏转幅度尽量大些,以保证可以多测几组数据,从而归纳出普遍结论.

练习册系列答案
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2.小阳同学是班级的实验“小老师”,他利用额定电压为2.5V的小灯泡进行“测量小灯泡的电功率”的实验,已知电源电压为4V.
(1)他在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,他应将电流表的指针调到零刻度位置.
(2)图乙是他画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将如图15丙所示的实物电路连接完整.
(3)经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图16所示,则此时通过小灯泡的电流是0.22A,灯泡两端的电压是1.8V.记录好数据后,为了测量小灯泡的额定功率,他应该将滑动变阻器的滑片向A(填写A或B)滑动,眼睛要注意观察电压表,直至其示数为2.5V.
(4)他完成实验后,在帮助其它实验小组的过程中,发现某实验小组在完成本实验中电路出现故障.请你根据故障现象和检测结果,在下表的空格内写出发生故障的原因.
故障现象检测结果发生故障的原因
灯泡不亮,电压表示数较大,电流表几乎无示数.取下灯泡,电压表和电流表的示数均不变.
(5)他在参与某实验小组进行评估时,发现该实验小组的实验记录分析表如下:
实验序号小灯泡两端的电压U/V通过灯的电流表I/A小灯泡的电功率P/W额定功率P/W
12.00.240.48P额=$\frac{(0.48+0.70+0.96)}{3}$W=0.71W
22.50.280.70
33.00.320.96
你认为该小组的数据处理过程是否正确?答:不正确.
理由是:灯泡的额定功率不能求平均值.

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