题目内容

沈仔细同学做“测小灯泡的额定功率”的实验,已知小灯泡的额定电压是2.5V,电源是两节新的干电池,灯丝电阻大约为6Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样.
(1)请你用笔画线代替导线帮他将如图所示的实物电路连接好.要求:电压表、电流表选择合适的量程,滑动变阻器滑片P向右移动时使连入电路中的阻值减小;
(2)沈仔细同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,他改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别测得和计算得到如下表所示数据:
实验序号 U/VI/A P/W P额/W
1 2.00 0.38 0.76P额=数学公式≈1.03
2 2.50 0.40 1.00
3 3.00 0.44 1.32
老师认为该同学数据处理过程有误,请你指出他的错误之处是________;正确测量结果P额=________W.
(3)沈仔细同学操作正确,但通过计算,发现灯丝的电阻随电压升高而增大,请你给他做出合理的解释:________.

解:(1)要用电压表测量灯泡两端的电压,灯泡的额定电压是2.5V,所以电压表选择0~3V,并联在灯泡两端.
电流表测量灯泡的电流,灯泡的额定电流是:I==≈0.42A,电流表选择0~0.6A,和灯泡串联.
滑动变阻器改变灯泡的电压和电流,滑动变阻器和灯泡是串联的.当滑动变阻器滑片P向右移动时使连入电路中的阻值减小,滑动变阻器一定选择接线柱B,上面接线柱选择C或D都可以.如图.

(2)灯泡的额定电压是2.5V,额定电流是0.4A,灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.40A=1W.
灯泡的额定功率只能利用额定电压和额定电流进行求得,不能求所有功率的平均值.
(3)当灯泡两端的电压增大时,灯丝的温度升高,在灯丝长度、粗细、材料不变时,灯丝的电阻变大.
灯丝的电阻受温度影响比较大,当灯泡两端的电压增大时,灯丝的温度升高,灯丝的电阻增大.
故答案为:(1)如上图;(2)额定功率只能利用额定电压和额定电流进行计算,不能求功率的平均值;1;(3)灯丝两端的电压增大时,灯丝的温度不断升高,灯丝电阻增大.
分析:(1)①电压表的量程一般根据灯泡额定电压或电源电压来确定,电压表和被测量的电路是并联的,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.
②电流表的量程根据额定电压和电阻或额定电压和额定功率来确定,电流表和被测量的电路是串联的,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.
③滑动变阻器改变灯泡的电压和电流,滑动变阻器和灯泡串联在电路中.滑动变阻器有四个接线柱,选择一上一下接入电路,滑动变阻器滑片P向右移动时使连入电路中的阻值减小,首先确定下面的接线柱,上面接线柱任意选择.
(2)灯泡的额定功率是利用额定电压和额定电流计算的,不能求所有功率的平均值.
(3)导体的电阻受材料、长度、横截面积的影响,有时也受温度影响,大多数的导体电阻随温度的升高而增大.
点评:(1)对于测定灯泡的额定功率时,功率不能求平均值;测量定值电阻大小时,求平均值来减小误差.
(2)对于伏安法测量灯泡的电阻和功率实验的电路图,是初中重要的电路图,一定要明确各元件的作用和连接方式.
练习册系列答案
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小宏同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,现有电源(恒为6V),电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),标有“10Ω1A”字样的滑动变阻器,己知小灯泡的额定电压是3.8伏,灯丝电阻大于10Ω.
(1)如图所示是不完整的实验电路,请你帮他将图中未画出的部分画好.
(2)为了提高测量的准确性,电流表的量程应选
0~15V
0~15V
,电压表的量程应选
0~0.6A
0~0.6A
.
(3)实验时发现电压表示数为2V,为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向
左
左
(左或右)移动,使电压表示数为
3.8
3.8
V.
(4)若小宏同学闭合电路的开关时,电路中出现一些不正常现象,请你根据出现的现象,帮助他找出错误的原因,并按要求填写在下列横线上:
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的
电阻丝
电阻丝
(选填“金属棒”或“电阻丝”)两端点连入了电路中.
次数 1 2 3 4
U/V 2.0 2.5 3.0 3.8
I/A 0.18 0.21 0.23 0.28
亮度 暗→亮
第二种:小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为6V,可能是小灯泡处
断路
断路
(选填“短路”或“断路”).
(5)实验所得数据如表所示,除了从表格中能直接得到的有关变化规律外,你还能通过表格数据分析出什么规律(只要答出一个即可)
灯泡两端的电压(或通过的电流)越大,灯泡的电阻越大
灯泡两端的电压(或通过的电流)越大,灯泡的电阻越大
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