题目内容
6.在“测定小灯泡的额定功率”试验中,小雨同学用一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为3V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡和一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器.(1)在图甲中连接一根导线(用笔画线代替),使得闭合开关后,滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮;
(2)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数.发生故障的原因可能是A.
A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)小强排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向左端滑动(选填“左”或“右”).
(4)乙图是根据实验数据绘成的U-I图象,小灯泡的额定功率是0.625W;
(5)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于40Ω.
分析 (1)滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,因此需将滑动变阻器的左下接线柱接入电路;
(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;
(3)电压表示数小于灯泡额定电压,为使灯泡正常发光,应调节滑动变阻器,增大灯泡电压,根据电路图确定滑片的移动方向;
(4)根据图象读出当灯泡两端电压为2.5V时通过灯泡的电流,然后利用P=UI求出灯泡的额定功率;
(5)先根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数;然后根据串联电路的电阻与电压的关系,并结合滑动变阻器的最大阻值解答.
解答 解:(1)使滑动变阻器的左下接线柱与灯泡右接线柱相连,如下图所示:![]()
(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连;因此电路故障为灯泡断路,故选A;
(3)电压表示数小于灯泡额定电压,故需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向左移动;
(4)根据图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A;则灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(5)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电压表示数为2V不变;则根据串联电路的电流相同的特点得:
I定值=I滑动,
即:$\frac{{U}_{定值}}{{R}_{定值}}$=$\frac{U-{U}_{定值}}{{R}_{滑动}}$,
$\frac{2V}{{R}_{定值}}$=$\frac{3V-2V}{{R}_{滑动}}$,
则R定值=2R滑动,
因为R滑动≤20Ω,所以R定值=2R滑动≤2×20Ω=40Ω.
故答案为:(2)A;(3)左;(4)0.625;(5)40.
点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验,考查了连接实物图、故障分析、串联电路电流的规律、欧姆定律和功率计算公式的应用等内容,涉及的知识点较多,但都属于基础题;知道伏安法测功率的原理是解题的关键.
| A. | 烤火取暖 | B. | 搓手取暖 | C. | 向手“呵气”取暖 | D. | 用热水袋取暖 |
| 序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
| 1 | 炭钢合金丝 | L | S |
| 2 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
| 3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
| 4 | 镍铬合金丝 | 2L | 2S |
(2)实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较大(选填“大”或“小”);
(3)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,这次你应该选择序号为2与4两根电阻丝来做实验.
(4)物理研究方法有多种,如等效代替法、类比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是控制变量法;二是转换法,就是用通过电流表的示数变化来表示电阻的大小.
| A. | 0焦 | B. | 200焦 | ||
| C. | 500焦 | D. | 缺少条件,无法计算 |
| A. | 灯泡L短路 | B. | 灯泡L断路 | C. | 电阻R断路 | D. | 电阻R短路 |
| A. | 红光 | B. | 红外线 | C. | 紫光 | D. | 紫外线 |