题目内容

9.小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个,导线若干.
(1)小明在实验中电流表、电压表均选择了正确的量程.请你帮他在图中将电压表和滑动变阻器连接好,要求滑片向左移动时,电流表的示数变大.
(2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到B(填写“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,小明发现灯泡不发光,电流表示数为零,电压表的指针偏转很大,立即断开开关.产生此故障的原因可能是下列情况中的B和C.(填写序号)
A.小灯泡短路          B.小灯泡的灯丝断了      C.小灯泡的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱接反             E.滑动变阻器的滑片放在了最小阻值处
(4)排除故障后,调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据.则小电灯的额定功率为0.9W.
实验次数123
电压U/v2.02.52.8
电流I/A0.300.360.38
(5)小明发现,由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是灯丝电阻随温度的变化而变化.

分析 (1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,根据欧姆定律确定灯泡正常发光的电流,从而确定电流表的量程;
使滑动变阻器、灯泡、电流表以及开关串联连接,电压表并联在灯泡两端;滑片向左移动时,电流表的示数变大,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)闭合开关前,应把滑动变阻器滑片滑到阻值最大处;
(3)灯泡不发光可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表示数为零说明电路断路;电压表的指针偏转很大,说明电压表与电源两极相连,电压表并联之外的电路不存在断路,综合分析故障原因是灯泡处断路,可能是灯丝断了,也可能是小电灯的灯座接触不良;
(4)当灯泡电压等于额定电压时灯泡的功率为额定功率,从表中找出灯泡额定电压对应的电流,由P=UI求出灯泡的额定功率;
(5)灯泡的亮度不同,灯泡功率不同,灯丝温度不同,灯丝的电阻不相等,说明灯丝电阻随温度的变化而变化.

解答 解:(1)已知灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表的量程为0~3V;灯泡正常发光的电流:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{7Ω}$≈0.36A,因此电流表量程选择0~0.6A;
使滑动变阻器的B接线柱与灯泡的左接线柱相连,电流表的0.6A接线柱与开关的右接线柱相连;如下图所示:

(2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到B端.
(3)灯不亮,电流表示数为零,说明电路发生了断路,电压表的指针偏转很大,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此故障原因灯泡处断路,可能是灯丝断了,也可能是小电灯的灯座接触不良;
(4)由表知,灯泡的额定电压U=2.5V对应的电流I=0.36A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W.
(5)小明发现,由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是:灯丝电阻随温度的变化而变化.
故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)B;C;(5)0.9;(6)灯丝电阻随温度的变化而变化.

点评 本题考查了电表量程的选择、电路图、电路和连接、滑动变阻器的使用、电功率的计算以及灯丝电阻的变化的影响因素,是测电功率实验中常考的问题.

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