题目内容

13.在“测定小灯泡的电功率”的实验中(小灯泡有“3.8V”字样),电源电压恒定.

(1)请你用笔划线代替导线,将甲图中的实物电路完整,要求滑片向左移动时灯泡变亮.
(2)连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到B端(选填“左”或“右”),目的是保护电路;闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是灯泡短路;
(3)排除故障后,开始实验,要使小灯泡正常发光,移动变阻器滑片,使电压表示数为0.3V,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为1.14W.
(4)完成实验后,同学们在整理实验器材时发现,不更换任何实验器材还能完成的一个实验,此实验的名称是伏安法测电阻;某同学将测量的部分数据描绘出了小灯泡I-U图象如图丙,图象不是直线而是曲线的原因是灯丝的电阻受到温度的影响.

分析 (1)灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,电压表测量灯泡两端的电压;
(2)闭合开关前,滑动变阻器应调至阻值最大位置;电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数与电压表并联部分的电阻为0;
(3)灯泡两端电压为额定电压时灯会正常发光;根据P=UI计算出功率;
(4)根据电流表和电压表可以测量灯泡的电阻;灯丝电阻受到温度的影响.

解答 解:(1)灯泡与滑动变阻器串联接入电路中,滑片向左移动时灯泡变亮,说明电流变大,电阻减小,故应接A接线柱;
电压表测量灯泡两端的电压,灯泡额定电压为3.8V,故电压表量程为0-15V;如图:

(2)闭合开关前,滑动变阻器应调至阻值最大位置,即B端;电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数与电压表并联部分的电阻为0,即灯泡短路;
(3)灯泡两端电压为3.8V时灯会正常发光,此时电流表的示数为0.3A,则灯泡的额定功率为:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(4)根据电流表测出通过灯泡的电流,电压表测量灯泡的电压,根据欧姆定律可以求出灯泡的电阻,故不更换任何实验器材还能完成的一个实验是:伏安法测电阻;
由于灯丝的电阻受到温度的影响,故I-U图象图象不是直线.
故答案为:(1)如图;(2)B;灯泡短路;(3)0.3;1.14;(4)伏安法测电阻;灯丝的电阻受到温度的影响.

点评 本题考查了实物图的连接,电流表的读数,故障问题,功率计算,从图象获取信息的能力,最近两年从图象中获取信息频频出现,一定要掌握这种能力.

练习册系列答案
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8.如图1,这是九(2)班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验装置.被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压恒定为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、开关各一只,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω  0.5A)、R2(10Ω  0.5A)、R3(20Ω  0.3A).

(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(2)你觉得滑动变阻器应选用R2(R1/R2/R3);
(3)某小组的实验记录分析表如下.老师认为该小组数据处理过程有误,你认为正确的测量结果P=1.52W;
实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
13.00.361.08P=$\frac{1.08+1.52+1.89}{3}$=1.50
23.80.401.52
34.50.421.89
(4)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了△R1,小灯泡的阻值变化了△R2,则△R1>△R2(>/</=),你的理由是:当变阻器连入电路中的电阻变小时,电路中电流变大,由欧姆定律,电路的总电阻变小,而灯泡的电阻变大,故变阻器减小的电阻要比灯泡增大的电阻要大.
(5)若不慎将电压表所选的量程损坏,怎样利用另一个量程测出小灯泡的额定功率呢?你的建议是使用电压表小量程将电压表并联在滑动变阻器两端,移动滑片使电压表示数为2.2V;
(6)小红更换电源,对额定电压为“2.5V”的小灯泡也进行了实验,测得数据如表所示.断开开关时,发现电表如图2所示.假如不再重新实验,请你利用小红已获取的信息,计算出该小灯泡的额定功率是0.75W.
U/V22.53
I/A0.220.260.30
(7)本实验电路除了能测出小灯泡的功率,小明认为还能测出小灯泡灯丝的阻值,小华认为还能探究“电流与电压”的关系,你认为小华同学的观点是错误的,理由是:灯丝的电阻随温度的升高而变大,无法控制灯丝的电阻为定值.

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