题目内容
9.如图甲是小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中未完成连接的实物图.灯泡的额定电压是2.5V,电阻约9Ω.滑动变阻器阻标有“20Ω 1A”字样:(1)正确完成电路的连接.
(2)在开关闭合前,应将滑片P放在B 端.(选填“A”或“B”)
(3)小明正确连好电路,闭合开关发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡均不能发光,经检查除灯泡和变阻器以外,其他元件均无故障.请你判断:若两电表示数均为零,则故障使变阻器断路.若电流表无示数,电压表有示数.则故障是:灯泡断路.
(4)实验中小明调节变阻器滑片的位置,使小灯泡两端电压分别为2V、2.5V、2.8V,依次测出通过小灯泡的电流,并观察发光情况,记录结果如表.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是8.3Ω.小灯泡的额定功率是0.75W.(计算结果保留两位小数)
| U/V | I/A | R/Ω | 灯泡亮度 |
| 2 | 0.25 | 8 | 比正常发光暗 |
| 2.5 | 正常发光 | ||
| 2.8 | 0.32 | 9 | 比正常发光亮 |
分析 (1)能正确按照要求连接电路图;能正确选择两表的量程;
(2)连接电路的安全原则:在闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,对电路有保护作用;
(3)根据题目中的现象,可判断前一种故障是由于滑动变阻器断路形成的;后一种故障是由于灯泡断路形成的;
(4)应用欧姆定律来解答灯泡的电阻;应用电功率的测量式解答灯泡的额定功率.
(5)大多数金属导体的电阻是随着温度的升高而增大的,因而灯丝的电阻也随着温度的升高而增大.
解答 解:
(1)电压表与灯L并联,且量程范围稍大于灯泡的额定电压,因而选择0∽3V的量程;电流表在串联在电路中,且量程范围稍大于灯泡正常发光时的电流,因而选择0∽0.6A
量程.
(2)如图甲所示,由于闭合开关前,滑动变阻器的阻值应达到最大阻值处,所以图中滑动变阻器在闭合开关前滑片P应放在滑动变阻器的B端,这样做的目的是:在闭合开关前,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,对电路有保护作用;
(3)由于滑动变阻器的断路,使得整个串联电路处于断路状态,因而两表均无示数;由于灯泡的断路,使得电压表串联在电路中,电压表内阻很大,它两端分得较大的电压,且接近于电源电压,因而电压表有示数,此时电路中的电流很微弱,不足以使电流表指针发生偏转,因而电流表无示数;
(4)由图乙读出电流表的示数I=0.3A,即为灯泡正常发光时的电流,由欧姆定律公式变形可算出灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$=8.3Ω;灯泡的额定功率p=UI=2.5V×0.3A
=0.75W;
(5)大多数金属导体的电阻是随着温度的升高而增大的,因而灯丝的电阻也随着温度的升高而增大.
故答案为:(1)电路图如图所示![]()
(2)B;(3)变阻器断路、灯泡断路;(4)8.3、0.75; (5)灯丝的电阻随温度的升高而增大.
点评 本题考查了测灯泡额定功率问题,欧姆定律的应用,电路图的连接,电表的读数,误差分析,综合性较强,很容易出错.
| 额定电压 | 220V | |
| 额定功率 | 高温档 | 1000W |
| 低温档 | 220W | |
| 电源频率 | 50Hz | |
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时,食物吸收的热量是多少?
(3)电饭锅的加热效率是多少?
| A. | J/s | B. | kW•h | C. | W | D. | V•A |