题目内容
5.在“测量小灯泡的电功率”实验中,所测灯泡的额定电压为2.5V.(1)图1中甲是小婷没有连接完的实物电路,请用笔画线代替导线帮她将电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于断开状态;电路连接正确后,闭合开关前,滑片P应置于B(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关后,调节滑片P,发现灯泡不亮,电压表没有示数,而电流表有示数,则故障原因是灯泡短路;
(4)排除故障后,将滑动变阻器的滑片P移到某一位置时电压表示数为2.2V,要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向A(选填“A”或“B”)端移动,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图1中的乙所示,则小灯泡的额定功率为0.7W.
(5)小娟没有使用电流表,而是多选用了2个开关和一个电阻R0,设计了如图2所示的电路,测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率;简述主要的实验步骤:
①闭合开关S和S1,调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V为止;
②接着断开S1,闭合S2,读出这时电压表的示数为U;
③小灯泡的额定功率表达式为P=2.5V×$\frac{{U-2.5V}_{\;}}{{R}_{0}}$.(用实验步骤测量量和已知量表示).
分析 (1)根据实验原理连接实物电路图.
(2)为保护电路安全,连接电路时要断开开关,闭合开关前,滑片要置于最大阻值处.
(3)电路故障分两类:短路和断路.电路短路时,短路部分无电压,电流大;电路断路时,断路部分无电流,电压大.
(4)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,要增大灯泡两端的电压应增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路中的电阻;根据电流表的量程和分度值读出示数,根据P=UI求出额定功率;
(5)由电路图可知,S1闭合,S2断开,电压表测灯泡两端的电压,调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V,然后保持R接入电路中的电阻不变,断开S1,闭合S2,电压表测灯泡和R0两端的电压之和,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流,根据P=UI求出灯泡的额定功率.
解答 解:(1)灯泡额定电压为2.5V,电压表应选0~3V量程,把滑动变阻器与灯泡串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图所示:![]()
(2)为保护电路安全,在连接电路前,开关要断开.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至实物图中的B端.
(3)电压表无示数,说明电路断路或灯泡短路,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不发光,说明灯泡发生了短路;
(4)要测小灯泡的额定功率,应使电压表的示数由2.2V增加到2.5V,滑动变阻器应减小接入电路中的电阻,增大电路中的电流;
由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(5)实验步骤:
①闭合开关S和S1,调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V为止;
②接着断开S1,闭合S2,读出这时电压表的示数为U;
③因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压U0=U-2.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流I=$\frac{{U}_{0}}{{R}_{0}}$=$\frac{{U-2.5V}_{\;}}{{R}_{0}}$,
灯泡的额定功率P=ULI=2.5V×$\frac{{U-2.5V}_{\;}}{{R}_{0}}$.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)断开;B;
(3)灯泡短路;
(4)A;0.75;
(5)①闭合开关S和S1,调节滑动变阻器R使电压表的示数为2.5V为止;
②接着断开S1,闭合S2,读出这时电压表的示数为U;
③2.5V×$\frac{{U-2.5V}_{\;}}{{R}_{0}}$.
点评 本题综合考查了实物图的连接、电路故障的判断、滑动变阻器的正确、电流表的读数、电功率的计算和实验步骤的设计等,涉及到的知道较多,综合性强,明白图丙电路图的含义是关键.
| A. | 他的体积约为65dm3 | |
| B. | 他的正常步幅约为2m(步幅:走路时,两脚尖之间的距离) | |
| C. | 他的“1柞”约为40 cm(柞:念zha,张开手,拇指尖到中指尖之间的距离) | |
| D. | 他的“1庹”约为3 m(庹:念tu6,两臂左右平伸时,两手中指尖之间的距离 |
| A. | 一头牛 | B. | 一头羊 | C. | 一件羊毛衫 | D. | 一盒火柴 |
| A. | 小球所受的浮力大于重力 | B. | 小球所受的浮力在逐渐减小 | ||
| C. | 小球所受的合力的方向向上 | D. | 液体对小球向上的压力逐渐减小 |
| A. | 风吹帆船前进说明运动需要力来维持 | |
| B. | 比赛中的帆船速度变化是由于船的重力势能转化成动能 | |
| C. | 匀速航行时帆船的重力与其受到的浮力是一对平衡力 | |
| D. | 比赛中的两艘帆船始终是相对静止的 |
| A. | 真空不能传声 | |
| B. | 只要物体在振动,我们就能听到声音 | |
| C. | 控制汽车尾气的排放指标可以有效减弱噪声 | |
| D. | 我们能“听其声而知其人”,主要是因为不同的人音调不同 |