题目内容

17.小华要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率.
(1)请你用笔画线代替导线,把如图甲所示的实物电路连接好.(要求闭合开关后,变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗).

(2)闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图所示,则灯泡的额定功率为0.5W.
在初中学习阶段,我们通常把电流表的电阻近似看作0,把电压表看作断路,这是一种理想模型.实际上,电流表也有一定的阻值,电压表中也有较小的电流,因此,我们用以上方法测出的额定功率比真实值偏大.
(3)没有电压表,小华找了一个阻值为10Ω的定值电阻R,设计了如图丙所示的电路图也测出了小灯泡的额定功率.简述实验过程中需测量的物理量并用相应字母表示.
a.只闭合开关S1和S2,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.25A时,小灯泡正常发光.
b.只闭合开关S1和S3,读出电流表示数I.
c.P额=2.5V(I-0.25A)(用已知量和测量量表示).

分析 (1)根据灯泡额定电压确定电压表量程,滑动变阻器、开关串联接入电路,电压表与灯泡并联,注意电压表正负接线柱不要接反,按要求连接滑动变阻器.
(2)当电压表示数等于灯泡额定电压时,灯泡正常发光;由图乙确定电流表量程、最小分度值,读出电流表示数;然后由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率;
电压表直接并联在灯泡两端,因此电压值为准确值,电流表测量灯泡和电压表中的电流之和,根据P=UI分析可知测量值与真实值之间的关系;
(3)根据P=UI在只有电流表和定值电阻测量出小灯泡的额定功率.

解答 解:(1)灯泡额定电压是2.5V,因此电压表选0~3V量程,滑动变阻器接A接线柱时,滑片向右移动时接入电路的电阻变大,灯泡变暗,电流表正进负出电路图如图所示:

(2)当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光;由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.2A;
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
因为电流表测量灯泡和电压表中的电流之和,所以电流比真实值偏大,电压等于真实值,根据P=UI可知,用以上方法测出的额定功率比真实值偏大.
(3)I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A;
实验步骤如下:
a.只闭合开关S1和S2,调节变阻器,使电流表示数为0.25A时,小灯泡正常发光.
b.只闭合开关S1和S3,读出电流表示数I.
c.P灯=UI灯=2.5V(I-0.25A).
故答案为:
(1)见上图;(2)0.5;大;(3)0.25;读出电流表示数I;2.5V(I-0.25A).

点评 本题考查了连接电路图、电流表读数、求灯泡电功率等问题;对电流表读数时,要先确定电流表量程与分度值,然后再读数,读数时,视线要与电流表刻度线垂直;连接电路图时,要注意电压表量程的选择、滑动变阻器的接法.

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12.小明欲测量一只小灯泡的额定功率.器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干.

(1)如图甲所示是小明开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在原图上画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是D
A.检查灯泡是否断路       B.检查灯泡是否短路
C.检查开关接触是否良好   D.移动滑动变阻器滑片
(3)正确操作后,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示为0.3A,小灯泡的额定功率为0.75W.
(4)小明还想换一种方法测定该小灯泡的额定功率,于是向老师要了一个R0=10Ω的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,实验步骤如下:
步骤一:闭合S1,S2与接线柱a接通,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V;
步骤二:再将S2与接线柱b接通,保持滑动变阻器的滑片位置不变,此时电压表的示数为3V;
步骤三:断开S1、S2,整理器材.
根据实验数据,计算出小灯泡的额定功率为多少?

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