题目内容

8.某学习小组在测定“小灯泡的电功率”的实验中,电源由三节新干电池串联组成,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.

(1)请你用笔画线代替导线,将图1甲中的实物电路连接完整.
(2)某次实验时,电压表示数如图1乙所示,此时滑动变阻器两端的电压为2.3V;如果要使灯泡正常发光,应该向B(选填“A”或“B”)移动滑动变阻器的滑片.
(3)小菁同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图1丙所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定电功率是0.5W.
(4)某同学实验中电流表和电压表指针偏转情况如图2所示,则出现的问题是电流表的量程选择过大.
(5)在实验中,小章同学发现当小灯泡两端电压减小时,它的亮度随之减弱,测量的小灯泡电阻也相应减小,造成这一变化的合理解释是D.
A.导体电阻与导体两端的电压有关;
B.根据欧姆定律,电流一定时,导体的电阻与电压成正比;
C.电压减小时,通过小灯泡的电流不变,电阻变小;
D.电压减小时,小灯泡亮度变暗,温度变低,电阻变小.

分析 (1)本实验中电流表应串联在电路中,根据灯泡正常发光电流确定电流表量程;
(2)由题知电源电压,读出电压表示数,由串联电路的电压特点可得滑动变阻器两端的电压;
灯泡电压等于额定电压时正常发光,根据串联分压特点确定滑片移动方向;
(3)由图象读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算其额定功率;
(4)由图可知,电流表的指针偏转太小,说明量程选择太大
(5)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度以及横截面积,还有温度;对大多数导体来说,温度越高,电阻越大.

解答 解:
(1)测定小灯泡的电功率的实验中,电流表应串联在电路中,由题灯泡正常发光的电流约为:
I=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以电流表使用0-0.6A量程,实物连接如图所示:
;
(2)由图甲知电压表测灯泡两端电压.由图乙知,电压表使用0-3V量程,分度值0.1V,所以灯泡两端电压为2.2V,
由题知,电源电压:U=3×1.5V=4.5V,
由串联电路的电压特点可知,此时滑动变阻器两端电压为:U滑=U-UL=4.5V=2.2V=2.3V;
要测量灯泡的额定功率,需使电压表的示数为2.5V,因此需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向B端移动;
(3)由图象知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,
所以灯泡额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)由图可知,电流表的指针偏转太小、量程选择太大,应改用小量程的电流表;
(5)温度影响导体电阻阻值的大小,对大多数导体来说,温度越高,电阻越大.
当小灯泡两端电压减小时,它的亮度随之减弱,实际电功率减小,温度降低,所以测量的小灯泡电阻也相应减小.
故答案为:(1)见上图;(2)2.3;B;(3)0.5;(4)电流表的量程选择过大;(5)D.

点评 本题考查了连接实物电路图、实验操作、电表读数、求灯泡功率、实验现象的分析等;对电表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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