题目内容

13.某同学做“测定小灯泡电功率”的实验,设计的电路图如图甲所示,小灯泡所标示的额定电压为2.5V.

(1)某同学按甲图连好电路如图乙所示,闭合开关前,他应将滑片P移到滑动变阻器的最左(选填“左”或“右”)端;
(2)接着检查电路连接,他发现有一根导线连接错了,请你在乙图中应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)改正连接后,他闭合开关,发现灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为0,移动滑动变阻器的滑片P可以改变电流表的示数,那么电路的故障原因是:灯泡短路;
(4)排除故障后进行实验,他根据实验测得的数据,画出了小灯泡的电流随电压变化的图象如图丙所示,由图象可知小灯泡的额定功率是0.75W;
(5)由步骤(4)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,他结合实验过程分析得知,形成的原因是:灯泡的电阻随温度的变化而变化.

分析 (1)为保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至最大阻值处;
(2)“测定小灯泡电功率”的实验中,电压表应测小灯泡两端电压,即就与小灯泡并联;
(3)电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明电压表并联的部分短路,据此判断;
(4)额定功率为小灯泡在额定电压下的功率,从图象中读出数据,利用公式P=UI进行计算;
(5)从灯泡电阻的变化可解释图象为什么不是一条直线.

解答 解:(1)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最大阻值处,即图中的左端;
(2)电压表应测量灯泡两端的电压,图中接在了灯泡和变阻器的两端,故改正如下;

(3)电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明电压表并联的部分短路,即灯泡发生了短路故障;
(4)读图象可知,当电压U=2.5V时,电流的大小I=0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(5)由于灯泡灯丝的电阻是变化的,会随温度的升高而增大,所以电流随电压变化的图象不是一条直线.
故答案为:(1)左;(2)见上图;(3)灯泡短路;(4)0.75;(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化.

点评 测小灯泡电功率的实验中,首先根据小灯泡的额定电压和额定电流选择电压表和电流的量程,然后根据电路图连接实物,最后测出小灯泡在不同电压下的实际功率;本实验需要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化.

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