题目内容

5.瑞瑞同学要测量一只额定电压为2.5V,电阻约为10Ω的小灯泡的额定功率,在测定“小灯泡电功率”的实验中,请完成下列实验过程:

(1)瑞瑞同学至少要向实验员申请2节干电池作为电路中的电源.
(2)请你用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整.
(3)在电路通电之前,发现电表情况如图乙所示,则可能形成这一现象的原因是正负接线柱接反了;在纠正错误操作后闭合开关通电,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图丙所示为2.2V.
(4)若要测量小灯泡的额定功率,应将电路图中滑片P向B(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.瑞瑞同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丁所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W.
(5)小华同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但是此时的电压表有示数,电流表无示数,出现此现象的原因可能是灯泡灯丝断了(写出一种即可).
(6)瑞瑞同学在做完了“测量小灯泡的电功率”的实验后,联想到温度对灯丝电阻会有影响,于是,他利用现有实验器材进行了探究,瑞瑞同学在实验中并没有使用温度计,灯丝温度的高低是通过观察灯泡亮度来判断的.

分析 (1)每节干电池的电压为1.5V,根据小灯泡的额定电压来确定干电池的节数;
(2)掌握实物电路的连接,特别是电压表、电流表和滑动变阻器的接法,注意电流表、电压表的量程和正负接线柱的接法要正确;
(3)使用电流表时,应使电流从正接线柱流入、负接线柱流出;读取电压表示数是,先要认清量程和分度值;
(4)滑动变阻器在电路中起分压作用;根据图象确定出电压为2.5V时的电流值,根据公式P=UI计算出灯泡的额定功率值;
(5)灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数,可能是电流表断路或电流表之外的电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知电路故障为灯泡断路.
(6)灯丝的温度越高,灯泡的越亮,因此可以根据灯泡的亮度进行判断.

解答 解:(1)每节干电池的电压为1.5V,灯泡的额定电压为2.5V,所以至少用两节干电池;
(2)把电流表串联在电路中,电流表0.6A接线柱与灯泡左端接线柱相连,电路图如图所示:

(3)由乙图可知电流表的指针偏向0刻度的左侧,应该是正负接线柱接反了;电压表所用量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V+2×0.1V=2.2V;
(4)电压表示数小于灯泡额定电压,故需减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向B端移动;
根据图B可知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,故灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)小华同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是小灯泡断路;
(6)灯丝的温度越高,灯泡越亮,因此可以根据小灯泡的亮度判断灯丝的温度.
故答案为:(1)2;(2)实物电路如上图;(3)正负接线柱接反了;2.2;(4)B;0.5;(5)灯泡灯丝断了;(6)灯泡亮度.

点评 本题考查了:连接实物图、测电阻的实验原理、电路故障分析,是实验的常考内容,应掌握;分析电路故障时,根据故障现象分析各种可能的原因,最后综合各种可能的情况,确定故障原因.

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