题目内容

1.测小灯泡电功率的实验:电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.

(1)如图1,连接电路时开关应断开,防止因电路短路(填“短路”或“开路”)而损坏仪器,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于A(选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,原因可能是小灯泡处断路.
(3)排除故障后闭合开关、移动滑片,电压表的示数如图2,小灯泡两端的电压为2.2V,要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向B (选填“A”或“B”)端移动;
(4)改变滑动变阻器滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制得如图3的图象.由图象可知,小灯泡正常发光时,通过小灯泡的电流是0.2A,灯泡的额定功率是0.5W.当小灯泡两端电压是1.5V时,其电阻是10Ω.

分析 (1)防止短路而损坏电流,因此连接电路时,开关处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
(2)电压表由示数说明电压表与电源之间是通路,电流表无示数且灯泡不亮说明电压表并联部分断路;
(3)根据电压表的量程和分度值读出示数,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据串联电路的电压特点判断滑动变阻器接入电路中的电阻,然后判断滑片移动的方向;
(4)根据图象读出额定电压下的电流,根据P=UI求出额定功率;根据图象读出小灯泡两端电压是1.5V时的电流,根据欧姆定律求出电阻.

解答 解:(1)连接电路时开关应断开,防止因电路短路导致电流过大损坏仪器;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,即滑片放在A端;
(2)移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数、电流表无示数,说明电压表并联部分断路,可能是小灯泡处断路;
(3)由图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.2V,
因灯泡两端电压小于额定电压,
所以,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,即滑片向B移动;
(4)由图象可知,灯泡两端的电压U=2.5V时,通过的电流I=0.2A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
当加在小灯泡两端的电压U′=1.5V时,通过小灯泡的电流I′=0.15A,
由I=$\frac{U}{R}$可得,小灯泡的电阻R=$\frac{U′}{I′}$=$\frac{1.5V}{0.15A}$=10Ω.
故答案为:
(1)短路;A;
(2)断路;
(3)2.2;B;
(4)0.2;0.5;10.

点评 本题考查了实验的注意事项、电路故障的判断、电压表的读数、串联电路的分压特点、欧姆定律和电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键.

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