题目内容
小航和小林同学在做“测量小灯泡电功率”的实验时,老师给他们提供一些标有“2.5V”字样的灯泡、电压表、滑动变阻器、开关、干电池盒(3V)、导线若干.
(1)粗心的小航很快连接完电路并闭合开关,结果发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置,电流表和电压表的
示数总保持不变,灯泡保持较暗的亮度不变,则造成这一现象的原因是: ;
(2)他倆仔细检查电路后发现了问题,排出了故障,连接了如图(甲)所示电路图,还有两根导线没有连,请你用笔画线代替导线,帮他们将图中的电路连接完整.并且要求滑片P向右移动时,电流表的示数变大;
实验次数 电压表示数U/V 电流表示数I/A
1 2.0
2 2.5 0.30
3 2.8 0.32
(3)正确连接电路后,实验得到的数据如上表;
(4)在电压为2V时,电流表示数如图(乙)所示,此时通过小灯泡的电流为 A,此时小灯泡的实际功率为 W;
(5)细心的小林根据测出的三组数据求出各次电阻,发现灯泡不同电压下的电阻值不同,小航说这是误差,小林不认同,发生了激烈争论.请你帮他们分析,灯泡在不同电压下的电阻值不同的原因是 .
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试题分析:(1)掌握滑动变阻器的连接方式:一上一下;若接上面两个接线柱,相当于接入的电阻为零,若接下面两个接线柱,则相当于接入一个等于滑动变阻器最大阻值的定值电阻;
(2)掌握电压表和滑动变阻器的连接,根据电源电压和灯泡的额定电压确定电压表的量程,滑动变阻器与灯泡串联,并要接一上一下;
(3)(4)确定电流表的量程和分度值,然后读出数据,根据公式P=UI计算出灯泡的功率;
(5)根据灯丝电阻随温度的升高而增大进行分析.
(1)由题意知,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置,电流表和电压表的示数总保持不变,灯泡保持较暗的亮度不变,则说明滑动变阻器接了下面两个接线柱;
(2)电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V的量程,与灯泡并联;
滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大,则滑动变阻器的阻值应变小,所以应接下面右边的接线柱B,如图所示:
;
(3)(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0、02A,所以示数为0.26A,则P=UI=2V×0.26A=0.52W;
(5)R1=
=
=7.7Ω,R2=
=
=8.3Ω,R3=
=
=8.8Ω;
由电阻值及表格中数据知,随着电压和电流的增大,灯丝的温度升高,则电阻也增大,则说明灯丝电阻变化的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大.
考点:电功率的测量
点评:此题是“测量小灯泡电功率”的实验,考查了电压表和滑动变阻器的连接及使用,同时考查了电流表的读数及电功率的计算,还考查了灯丝电阻与温度的关系,考查得比较全面.
小华的物理老师在上课之前,测定了额定电压为2.5V小灯泡的I与U的关系的数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 0.20 | 0.80 | 1.40 | 2.00 | 2.50 | 2.90 |
I/A | 0.02 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.21 |
(1)从数据可知,该小灯泡的额定电流为______A,正常发光时的电阻为______Ω,额定功率为______W。
(2)小华想亲自做一次,看能否测得同样的数据。于是她设计了如题(a)图所示的电路,准备对该小灯泡进行再次测量,小华找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节干电池,滑动变阻器的铭牌标有“50Ω1A”。
①请你用笔画线代替导线,按照题(a)图所示电路,帮小华将题(b)图中缺少的两根导线补充连接完整。
(a) (b)
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到______端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,则电路可能出现的故障是______。
③小华能通过这个实验得到上述表格中的每一组实验数据吗?______(填“能”或“不能”),理由是______。
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