题目内容

3.在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡的电功率实验中,选用的电源电压为4.5V,图乙是未连接完整的实验电路.

(l)请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图完成图乙所示的实物图连接.
(2)闭合开关,缓慢移动变阻器的滑片p,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为0.12A.
(3)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压,电流值,如下表所示,由表可知,随着电压的增大,小灯泡消耗的功率增大(选填“增大”,“不变”或“减少”),当小灯泡正常工作时,其功率为1.4W,其电阻为4.5Ω,(结果保留l位小数).
数据序号1234567
发光情况熄灭熄灭微光较暗不很亮较亮明亮
电压U/V0.10.50.91.31.72.12.5
电流I/A0.100.320.380.420.480.520.56
(4)根据表中的数据,画出的U-I关系图象是曲线(选填“直线”或“曲线”)原因是不同电压下,灯丝的电阻随温度的升高而增大.

分析 (1)根据电路图,滑动变阻器与灯泡串联,将滑动变阻器一上一下接入电路;
(2)由图电流表量程,读出电表表的示数;
(3)由P=UI,根据表格数据分析灯泡的功率变化情况,计算灯泡正常工作时的电功率;由R=$\frac{U}{I}$计算灯泡电阻;
(4)灯泡灯丝的电阻随温度而变化.

解答 解:
(1)根据电路图,滑动变阻器与灯泡串联,将滑动变阻器一上一下接入电路.如图所示:

(2)由丙图知,电流表使用0-0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.12A;
(3)由表格数据,灯泡两端电压越大,通过的电流也越大,根据P=UI可知:随着电压的增大,小灯泡消耗的功率增大;
当U=2.5V时,通过灯泡电流为0.56A,=所以P=UI=2.5V×0.56A=1.4W;R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.56A}$≈4.5Ω;
(4)根据表格中数据描点,用平滑曲线连接作出U-I关系图象,图象为曲线;结合欧姆定律可看出,此时小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大.
故答案为:(l)见上图;(2)0.12;(3)增大;1.4;4.5;(4)曲线;随温度的升高而增大.

点评 此题是测量“小灯泡电阻和电功率”的实验,考查了电路连接、电流表的读数、电功率和电阻的计算,还考查了图象的画法,并涉及到了灯丝电阻和温度的关系,考查的很全面,须掌握.

练习册系列答案
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13.为了研究物体沿直线运动速度大小改变的快慢与哪些因素有关,某小组同学进行了实验.实验过程中,他们将质量为1千克的物体放在光滑水平面上,用三次大小不同的水平拉力使物体从静止开始做直线运动,利用DIS系统测出了一系列每隔0.1秒的速度,并选择从静止开始连续几个时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4,并将数据记录在下表中.
 实验序号 拉力F(N) v1(m/s) v2(m/s) v3(m/s) v4(m/s)
 1 1 0 0.10.2  0.3
 2 2 0 0.2 0.4 0.6
 3 3 0 0.3 0.6 0.9
①分析比较表格中第二行或第三行或第四行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:用相同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动,运动时间越长的物体速度越大(选填“小”或“大”).
②分析比较表格中第4列(或第5列或第6列)的数据及相关条件,可得出的初步结论是:用水平拉力使静止在光滑水平面上、质量相同的物体做直线运动,在相同的时刻,受到拉力越大的物体运动速度越大.
③请进一步综合分析比较表格中的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较第二行或第三行或第四行相邻时间间隔的速度变化及相关条件,可得出的初步结论是:用相同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动,相同时间内的速度变化相同.
(b)分析比较第二行、第三行和第四行拉力及相邻时间间隔的速度变化及相关条件,可得出的初步结论是:用不同的水平拉力使静止在光滑水平面上的物体做直线运动,拉力越大,相同时间内的速度变化越大.
④为了使该小组同学的实验更全面,你认为他们还应需改变物体的质量,继续实验.

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