题目内容

(2012?乐陵市二模)在用电压表、电流表测量小灯泡电功率的实验中,灯泡上标有“2.5V”的字样.

(1)小红根据电路图连接了如图甲所示的实验电路,小刚检查后发现有一根导线连接有错误.请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线.
(2)电路改正后,小红闭合开关后,①如果发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近3V,那么出现故障的原因可能是
灯泡断路
灯泡断路
;②闭合开关,电流表有示数,灯泡发光较暗,然后移动滑动变阻器的滑片,他发现无论怎样移动滑片,灯泡的亮度始终不发生变化,那么电路的故障是
滑动变阻器接下面两个接线柱
滑动变阻器接下面两个接线柱
.
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图丙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向
A
A
(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为
2.5
2.5
V.
(4)小刚根据测出的数据,在图乙中画出了小灯泡电流电压变化的关系图象.由图可以判断,小灯泡的额定功率为
0.75
0.75
W.
(5)根据图乙还可以判断,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐
增大
增大
(选填“增大”、“减小”),原因是
灯泡电阻随温度的升高而变大
灯泡电阻随温度的升高而变大
.
分析:(1)伏安法测灯泡电功率实验,电压表应与灯泡并联,据此分析找出电路连接错误,并改正.
(2)①灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路存在断路造成的,或电路电流太小灯泡实际功率太小不足以引起灯泡发光;电流表无示数说明电路存在断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路;综合分析可知电路故障原因是:灯泡断路;②灯泡发光较暗说明灯泡实际功率太小,电路电流太小;移动滑动变阻器的滑片,无论怎样移动滑片,灯泡的亮度始终不发生变化,说明滑动变阻器不能改变电路电阻,滑动变阻器接下面两个接线柱,滑动变阻器被结成了定值电阻.
(3)由图丙读出电流表示数,根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系确定滑片的移动方向,直到电压表示数等于灯泡额定电压为止.
(4)由图乙图象找出灯泡额定电压所对应的电流,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率.
(5)由图象找出灯泡电流随电压变化的关系,然后由欧姆定律判断灯泡电阻随电压增大如何变化,从温度对电阻的影响分析原因.
解答:解:(1)电压表应与灯泡并联,电路图如图所示.
(2)①灯泡不亮,电流表无示数,而电压表示数接近3V,那么出现故障的原因可能是灯泡断路;
②电流表有示数,灯泡发光较暗,然后移动滑动变阻器的滑片,无论怎样移动滑片,灯泡的亮度始终不发生变化,那么电路的故障是
滑动变阻器接下面两个接线柱;
故答案为:灯泡断路;滑动变阻器接下面两个接线柱.
(3)由题意知电压表量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是2.2V<2.5V,要使灯泡正常发光,应向A端移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端的电压增大,直到灯泡电压达到灯泡额定电压2.5V为止;
故答案为:A;2.5.
(4)由图乙可知,灯泡额定电压U=2.5V对应的电流I=0.3A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:0.75.
(5)由图乙可知,随灯泡电压增大,通过灯泡的电流增大,但△U>△I,由欧姆定律R=
U
I
可知,灯泡电阻变大;随U与I的增大,灯泡实际功率P=UI增大,灯泡温度升高,由此可见,灯泡电阻随灯泡温度升高而增大.
故答案为:增大;灯泡电阻随温度的升高而变大.
点评:本题考查了修改电路图、电路故障分析、滑动变阻器调节、电表读数、求灯泡电功率、影响灯泡电阻的因素等问题,是实验的常考问题,应熟练掌握;分析清楚U-I图象是正确解答(4)(5)两题的关键.
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