题目内容

小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率.被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω 0.5A)、开关各一个,导线若干.

(1)小明测量小灯泡的额定功率,发现灯泡正常发光时电压表示数正常,而电流表示数很小,如图乙所示,则电路连接存在的问题是
电流表的量程选大了
电流表的量程选大了

(2)排除电路故障后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象如图丙,则小灯泡的额定功率为
0.625
0.625
W.在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比
变大
变大
.(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)小明又取了一个规格、型号完全相同的旧灯泡进行实验,发现在额定电压下工作时,灯泡亮度明显偏暗,小明仔细观察,发现这只灯泡的玻璃内壁变黑.灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时发生
升华
升华
(选填物态变化名称)而变细,消耗的实际功率变
的缘故(选填“大”、“小”).
分析:(1)由图知,电流表指针偏转角度很小,说明量程太大;
(2)已知灯泡的额定电压,通过图象得到额定电压下的电流,利用公式P=UI得到灯泡的额定功率;灯丝电阻受温度的影响,变化较明显,并且温度越高,电阻越大.
(3)①物质由固态直接变为气态的过程叫升华;②在两端电压一定时,用电器消耗的功率的变化用公式P=
U2
R
进行分析.
解答:解:(1)电流表指针偏转角度太小,说明电流表量程太大,应选小量程进行测量;
(2)①由图象知,在额定电压下,通过灯泡的电流为I=0.25A,所以灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
②灯泡亮度随电压的升高而增大,电阻随之增大,所以而电压与电流的比值等于灯丝的阻值,故电压与电流的比值变大;
(3)①灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光时温度很高,钨丝由固态直接变为气态发生升华现象而变细;
灯丝变细,电阻增大,在两端电压一定时,由公式P=
U2
R
可知,消耗实际功率变小.
故答案为:(1)电流表的量程选大了;(2)0.625;变大;(3)升华;小.
点评:本题考查了电流表量程的选择、灯泡额定功率的计算、灯泡电阻与温度的关系、升华现象、电功率的变化等,设计知识点多,综合性较强,具有一定的代表性.
练习册系列答案
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(2011?盐城模拟)小明利用实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路,如图甲所示.如图乙是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线.

(1)电磁继电器中电磁铁上端是
S
S
极(N/S).
(2)当温度较低时,电磁铁的磁性较
,触点开关
接通
接通
(接通/断开).
(3)电磁继电器的电源两端电压U=6V,电磁继电器线圈的电阻可不计,通过实验测得当电流为30mA时,电磁继电器的衔铁被吸合.若可变电阻器R2的电阻值设定为150Ω时,恒温箱温度可达到
90
90
℃.当可变电阻器R2的电阻变大时,恒温箱设定的温度将变
(高/低).
(4)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范围是90℃~150℃,可供选择的可变电阻器R2的电阻值有如下的几种,你选择
B
B

A.0~100Ω       B. 0~200Ω        C.0~1000Ω        D. 0~1500Ω
(5)小明设计的这个控制电路,使用起来有不足之处,请你指出:
小明设计的这个电路,从理论上讲控制的只是一个固定的温度值,这样使用时,就会出现恒温箱内温度在某一固定值附近时,电磁继电器频繁通断的现象,这对电磁继电器和加热器电路的使用寿命是十分不利的
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(2013?海门市一模)某物理兴趣小组利用电学器材进行了以下实验:

(1)为探究电流做功和电压的关系.小明设计了如图甲所示电路图,他是通过比较
电灯的亮度
电灯的亮度
来比较电功的大小.为探究电流做功和电流的关系,小明又设计了图乙所示的电路,小华认为该电路的设计还存在一个缺陷是
缺少滑动变阻器,不能多次测量
缺少滑动变阻器,不能多次测量

(2)为测量小灯泡的额定电功率.小华选取一待测小灯泡,其额定电压为3.8V,额定功率估计为1W 左右.
①请用笔画线代替导线,完成图丙中实物图的连接,连线时导线不能交叉.
②检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,此时电压表的示数如图丁所示,此时灯两端的电压为
1
1
V,产生这一现象的原因可能是
滑动变阻器最大阻值太大,灯泡的实际电功率很小
滑动变阻器最大阻值太大,灯泡的实际电功率很小
,针对此现象,接下来的操作应是
移动滑片,使变阻器的阻值变小,观察灯是否发光
移动滑片,使变阻器的阻值变小,观察灯是否发光

③从表中数据可算出该灯泡的额定功率是
0.988
0.988
W.
实验
次数
电压/V 电流/A
1 0.11
2 3.8 0.26
3 4.3 0.28
④细心的小华观察表中的数据发现,虽然是同一灯泡,但灯泡中的电流与其两端的电压并不成正比,请你分析其原因是
灯泡的电阻随温度的升高而增大
灯泡的电阻随温度的升高而增大

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