题目内容

6.实验课上,一实验小组选用“2.5V”的灯泡探究小灯泡的亮度与什么因素有关.设计的电路如图所示,电源电压恒为6V.
(1)请你用笔画线代替导线,根据电路将右图所示的实物图连接完整.
(2)接好电路后闭合开关,灯L几乎不发光,移动滑片P灯的亮度不变,原因是滑动变阻器将上面两个接线柱或下面两个接线柱接入了电路.
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,使灯L发光,观察记录并进行计算,情况如表格所示,表格中应补充的内容是电流/A.
(4)结合表中数据和现象,可初步得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越大.
(5)有同学认为“用上表中灯L的3次电阻平均值代表它的电阻更准确”你认为这种说法是错误的(“正确”或“错误”).
次数电压/V实际功率/W亮暗程度电阻/Ω
11.60.200.328.00
20.240.240.6010.42
30.260.260.73很亮10.77

分析 (1)电压表与灯泡并联,电流表选0~0.6A的量程且串联在电路中,注意正负接线柱的连接;滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;
(2)闭合开关,灯L几乎不发光,移动滑片P灯的亮度不变,说明电路中的阻值不变,因此根据滑动变阻器的接法进行分析;
(3)根据功率的计算公式P=UI可知表中缺少的物理量;
(4)比较灯泡亮度增大时,可以判断灯泡的实际功率,因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定的.
(5)导体电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关;灯丝电阻受温度影响较大,定值电阻阻值受温度影响较小,从温度上考虑.

解答 解:(1)电压表的负接线柱与灯泡的左接线柱相连,滑动变阻器的任意上方接线柱与电流表0.6的接线柱相连,如下图所示:

(2)接好电路后闭合开关,灯L几乎不发光,移动滑片P灯的亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入电路的阻值,因此故障为滑动变阻器将上面两个接线柱或下面两个接线柱接入了电路;
(3)实验过程中需要测量灯泡两端的电压和灯泡中的电流,所以表格中遗漏的物理量是电流,单位是A;
(4)从实验1→实验2→实验3,灯泡越来越亮,结合表中数据可得出的结论:小灯泡越亮,它的实际功率越大;
(5)灯丝电阻受温度影响较大,灯泡在不同电压下,温度不同,灯丝中电阻不同,计算平均值代表灯丝电阻无意义,因此这种说法是错误的.
故答案为:(2)滑动变阻器将上面两个接线柱或下面两个接线柱接入了电路;(3)电流/A;(4)小灯泡越亮,它的实际功率越大;(5)错误.

点评 本题涉及到很多知识点,由电路图连接实物图、滑动变阻器接线柱的选择、表格设计、实际功率与亮度关系、电阻大小影响因素等等;综合性较强.

练习册系列答案
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16.在测2.5V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V.
(1)请用笔画线将图甲中的电路连接完整.

(2)在连接电路时,有甲“10Ω 1A”和乙“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器乙(填“甲”或“乙”)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)小明合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.小明分析了产生故障的原因(电流表、电压表均无故障).请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况,帮小明判断故障原因,并将其填写在表一对应的空格里.
表一
电流表电压表故障原因
示数不为0示数为0
示数为0示数不为0
(4)排除故障后,小明调节变阻器滑片的位置,使小灯泡两端电压分别为2V、2.5V、2.8V,依次测出通过小灯泡的电流,并观察发光情况,记录在表二中.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示为0.3A,此时小灯泡电阻是8.33Ω(计算结果保留两位小数).小灯泡的额定功率是0.75W.
表二:
U/VI/AR/ΩP/W灯泡亮度
20.2580.5
2.5
2.80.3290.896很亮
(5)将图甲中的小灯泡更换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是B
A.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系   B.探究电流与电压的关系
C.探究电流产生的热量与电阻的关系   D.探究电流与电阻的关系.

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