题目内容

10.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω.

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉.
(2)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(3)小叶同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出她在实验中两个操作不当之处是:①连接电路时开关没有断开;②连接电路时滑片没有置于最大阻值处.
(4)改变滑片P的位置,获得如表所示的多组对应的电压、电流值,由表格可知,灯泡的额定功率是0.5W;
 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A
 1 1.5 0.15
 2 2.5 0.20
 3 3.0 0.22
(5)从记录表中看出,三次实验计算所得的电阻不完全相同,其原因是电阻受温度影响.
(6)小芳同学正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是灯泡短路.

分析 (1)根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,根据题目要求确定滑动变阻器的接法,把电流表、滑动变阻器串联接入电路.
(2)由图示电压表确定其量程与分度值,读出电压表示数,根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系,根据电路图确定滑片的移动方向.
(3)连接实物电路时,开关要断开,滑动变阻器滑片要移到阻值最大位置处.
(4)由图象求出灯泡额定电压对应的电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率;
(5)灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大.
(6)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.

解答 解:(1)灯泡正常发光时电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,则电流表选0~0.6A量程,当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,则滑动变阻器应接右下接线柱B,把电流表、滑动变阻器串联接入电路,电路图如图所示.

(2)由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V量程,分度值是0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压,要测量小灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器分压,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端电压变大,由电路图可知,应把滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为2.5V.
(3)连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明连接电路时,没有断开开关;灯泡发出明亮耀眼的光,说明电路电流很大,电路电阻很小,连接电路时,滑动变阻器滑片没有置于最大阻值处.
(4)由I-U图象可知,灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.2A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)由与灯泡电阻受温度影响,随温度升高而增大,因此三次实验计算所得的电阻不完全相同.
(6)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电路可能存在断路或灯泡发生短路,电流表有示数,说明电路不存在断路,电压表无示数,说明与电压表并联的灯泡发生短路.
故答案为:(1)如图所示;(2)B;2.5;(3)①连接电路时开关没有断开;②连接电路时滑片没有置于最大阻值处.(4)0.5W;(5)电阻受温度影响;(6)灯泡短路.

点评 本题考查了连接实物电路图、电表读数、滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率、连接电路时的注意事项等,对电表进行多读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.

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