题目内容
11.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒定为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,所提供的滑动变阻器的规格有“50Ω 1A”和“10Ω 1.5A”两种.(1)请用笔画线代替导线将甲图中未完成的实物电路连接完整(要求滑片向右移动时灯泡变暗);
(2)实验中选用滑动变阻器的规格应该是50Ω 1A;
(3)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障可能是小灯泡短路(选填“断路”或“短路”)
(4)排除故障后,继续进行实验:闭合开关后,移动滑片P使灯泡L正常发光,判断是否正常发光的依据是电压表示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率是0.6W.
分析 (1)由灯泡的额定电压确定电压表的量程.电压表与灯泡并联,注意正负接线柱.
滑片右移,连入电路的电阻变小,滑动变阻器接右半段,确定下面接入电路的接线柱.滑动变阻器串联在电路中.
(2)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压;灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
(3)电压表测灯泡电压,灯泡正常工作时,电压表示数为灯泡的额定电压.
电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率.
解答 解:(1)灯泡额定电压为2.5V,正常发光时的电流为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~3V量程.
滑动变阻器滑片右移,灯泡变暗,所以连入电路电阻变大,滑动变阻器已接左下端接线柱,再连接上端任意一个接线柱即可;滑动变阻器串联在电路中.如图:
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(2)接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障可能是小灯泡短路.
(3)电压表测灯泡电压,灯泡正常工作时,电压表示数为灯泡的额定电压2.5V.
电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.24A,
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
故答案为:
(1)见上图;(2)50Ω 1A;(3)短路;(4)电压表示数为2.5V;0.6.
点评 本题考查了实物图的连接、电压表量程的选择和连接方法、滑动变阻器接线柱的选择和连接方法、电流表读数、功率计算、故障问题分析等,这些知识点都是很基础的,一定要掌握.
| A. | 变大 | B. | 变小 | C. | 不变 | D. | 不一定 |
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整.
(2)正确连接电路、闭合开关,观察到灯泡闪亮一下后立即熄灭,原因可能是闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻没有调到最大值处
| 次数 | 电压U/V | 电流I/A |
| 1 | 2 | 0.2 |
| 2 | 2.5 | |
| 3 | 3 | 0.26 |
(4)测量完灯泡的电功率,小兰分别用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻更换电路中的灯泡来验证电流与电阻的关系,得到如图丁所示的I-R关系图象.实验中可供选择的滑动变阻器有R1“20Ω 0.5A”与R2“50Ω 0.5A”两种规格,分析图象可知小明选用的是滑动变阻器R2(选填“R1”或“R2”).若某次实验中滑动变阻器接入电路的阻值为14Ω,则此时所用定值电阻的阻值为10Ω.
(1)他在检查仪器时发现电流表指针如图甲所示,他接下来的操作是调零.
(2)他连接实物电路如图乙并检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压.电 流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是灯泡断路.
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电流表和电压表的示数如图所示,则此时通过小灯泡的电流是0.18A,灯泡两端的电压是1.8V.记录好数据后,为了测量小灯泡的额定功率,在移动滑动变阻器的滑片时,眼睛要注意观察表,直至其示数为2.5V.
(4)小明按1、2、3次的实验顺序观察到小灯泡越来越亮,小明根据观察到的现象和表格中的数据总结出:小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮.根据表格中数据计算可知,小灯泡的额定功率是0.55W.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 1.5 | 2.5 | 2.8 |
| 电流I/A | 0.16 | 0.22 | 0.23 |
| A. | 竖直下落 | B. | 做匀速直线运动 | ||
| C. | 停在空中静止不动 | D. | 飞行路径不受影响 |