题目内容
在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压为几节干电池组成的电池组,选用的滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,小灯标有“0.3安”字样.某小组同学按正确的电路进行实验.
①甲同学连接好电路,闭合电键后发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数.出现这种故障的原因可能是________.
②乙同学连接好电路,闭合电键后发现小灯泡比正常工作时亮,这说明他在闭合电键前没有将滑动变阻器的滑片滑到________的位置.
③丙同学正确连接电路,且实验步骤正确.闭合电键后,电流表与电压表的示数分别如图所示,则此时电路中的电流为________安,电源电压为________伏.将滑动变阻器的滑片移到中点时,该灯恰好正常发光,小灯的额定功率为________瓦.
分析:(1)开关闭合时,发现灯不亮,电流表无示数,说明电路开路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱到电源正负极的电路是连通的,故与电压表并联的灯泡发生断路;
(2)由灯泡的亮度可知电流过大,电流过大的原因应为开始滑动变阻器没起到保护作用;
(3)根据电压表、电流表量程和分度值读出电压表和电流表的示数;然后根据电压表示数确定电源电压;
解答:①闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路为断路;又因为电压表有示数,说明小灯泡断路;
②开始时小灯泡比正常工作时亮,说明电路中电流过大,即滑动变阻器阻值没放到最大;
③电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.2A;电压表量程为3V,分度值为0.1V,因此电压表示数为2V;电源电压为0.2A×20Ω+2V=6V;滑动变阻器滑至中点时,灯泡正常发光,因此电路中的电流为0.3A,滑动变阻器两端电压为0.3A×10Ω=3V,则灯泡的额定电压为6V-3V=3V,故灯泡的额定功率:P=3V×0.3A=0.9W.
故答案为 ①小灯泡断路;②阻值最大;③0.2;6;0.9.
点评:本实验题涉及电流表的读数、滑动变阻器的使用、实物图的连接、电功率的计算和欧姆定律的应用知识点等,综合性较强.
小王在用“伏安法”测电阻时,发现小灯泡的亮度不同,小灯泡的电阻也不同。通过与老师的交流明白了:灯丝的温度影响了灯丝的电阻。“灯丝的电阻是怎样变化的呢?”带着这个疑问,小王决定选择下列器材去测量小灯泡在不同亮度时的电阻:
电源(3V);开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;
电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约l0Ω);导线若干
①(4分)请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接,并在右边方框内画出相应的电路图。
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②(2分)在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于 状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最 端。(选填“左”或“右”)
③(2分)电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V。造成这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡被短路 B.小灯泡与灯座接触不良 C.滑动变阻器接入电阻太大
④(2分)排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻。(计算保留一位小数)
| 实验 次数 | 发光 情况 | 电压 (V) | 电流 (A) | 灯丝电阻 (Ω) |
| 1 | 刚发光 | 0.8 | ||
| 2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
| 3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
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⑤(2分)分析数据得出:灯越亮,灯丝温度越高,灯丝的电阻就越 。
⑥(2分)不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的( )
A.测定小灯泡的额定功率 B.测定小灯泡的电功 C.探究电流与电压、电阻的关系
电源(3V):开关1只;滑动变阻器(0~50Ω)1只;电流表(0~0.6A;0~3A)1只;电压表(0~3V;0~15V)1只;小灯泡1个(U额=2.5V;电阻约10Ω);导线若干
①请结合选择的器材,选择合适的电流表和电压表的量程,用笔画线代替导线帮助小王完善实物图连接.并在右边方框内画出相应的电路图.
②在连接上图实物电路的过程中,开关应该处于______状态,同时应将滑动变阻器的滑片移动到最______端.(选填“左”或“右”)
③电路连接好后,当小王闭合开关发现:小灯泡不发光,电流表的示数几乎为0,电压表的示数接近电源电压3V.造成这种现象的原因可能是(______)
A、小灯泡被短路 B、小灯泡与灯座接触不良 C、滑动变阻器接入电阻太大
④排除故障后,小王移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为0.8V时,电流表的示数如图所示,请在表格中正确填写读数,并计算灯丝电阻.(计算保留一位小数)
| 实验次数 | 发光情况 | 电压(V) | 电流(A) | 灯丝电阻(Ω) |
| 1 | 刚发光 | 0.8 | ______ | ______ |
| 2 | 暗 | 1.5 | 0.2 | 7.5 |
| 3 | 亮 | 2.5 | 0.3 | 8.3 |
⑥不增加器材,就能够用该实验装置完成的探究是下列中的(______)
A、测定小灯泡的额定功率 B、测定小灯泡的电功 C、探究电流与电压、电阻的关系.