题目内容
【题目】如图所示是小明同学“测量小灯泡电功率”的实物电路,小灯泡的额定电压是3.8 V,小灯泡工作时的电阻约为10 Ω.现有电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10 Ω 1 A”、“50 Ω 0.5 A”和“500 Ω 0.1 A”的滑动变阻器各一个,导线若干,电源(8 V)一个.
(1)请用笔画线代替导线完成电路连接.
(______)
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(2)为完成实验,应该选取规格为__________的滑动变阻器.
(3)闭合开关,灯泡较暗,为了测出灯泡的额定功率须向________(选填“左”或“右”)端移动滑片P
(4)移动滑片,记录多组电流和电压,并在坐标纸上作出I-U关系图象,如图所示.由图可知小灯泡的额定功率为______W;
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(5)另一组的同学发现电压表损坏,其他元件完好。他们用已有的器材、定值电阻R0和一只电流表,设计了如图所示电路图,步骤如下:
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①闭合S、S2,移动滑动变阻器,使电流表的读数为I额
②再断开S2闭合S1,读出电流表的示数为I1,则额定功率的表达式为P额=__________
【答案】见解析所示 “50Ω 0.5A” 左 1.14 (I1-I额)R0·I额
【解析】
(1)[1]测量小灯泡电功率时,电压表并联在灯泡的两端,测量灯泡两端的电压,灯泡的额定电压为3.8V,则电压表的量程为0-15V;电流表串联在电路中,滑动变阻器采用一上一下的接法,故电路如下:
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(2)[2]由于电源电压为8V且保持不变,实验中小灯泡额定电压为3.8V,所以,电路中电流是:
>0.1A;
故变阻器分得的电压是:
U滑 =8V-3.8V=4.2V,
由欧姆定律,灯正常发光时,变阻器连入电路中的电阻是:
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所以,滑动变阻器应选用“50Ω 0.5A” 的规格;
(3)[3]闭合开关,灯泡较暗,说明灯泡两端的电压低于3.8V,为了测量额定功率,应增大灯泡两端的电压,即减小滑动变阻器的电阻,增大电路中的电流,故滑片向左滑动,直到电压表的示数为3.8V,灯泡正常发光;
(4)[4]由U-I图象知道,当U额 =3.8V时,I额 =0.3A,由
知道,小灯泡的额电功率是:
;
(5)[5]①闭合S、S2,此时灯泡与R0 并联,移动滑动变阻器,使电流表的读数为I额,此时两端的电压等于灯泡的额定电压;
②再断开S2 闭合S1,读出电流表的示数为I1,此时通过R0 的电流是I1-I额,则灯泡两端的电压即额定电压是:
U=(I1 -I额)R0
所以,额定功率的表达式是:
P额 =UI=(I1 -I额)R0I额
【题目】某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系,如图所示是该实验的电路图.
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(1)闭合开关,向右移动铅笔芯上的滑片P1,电路中的电流____(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时,电压表示数很小,应该将滑动变阻器的滑片P2向_____移动。
(3)移动铅笔芯上面的滑片P1,记录铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数,数据如下:
AP1/mm | 0 | 30.0 | 60.0 | 90.0 | 120.0 | 150.0 | 180.0 |
U/V | 0 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 |
通过数据反映出的规律和_______可以推出导体的电阻与导体的长度成____比的结论.若图示位置时电压表示数为0.9 V,滑片P1向右移动一段距离,电压表示数变为1.2 V,滑片P1再向右移动一段相同的距离,电压表示数为____V。