题目内容

测定额定电压为2.5V,(额定功率约为1W)的小灯泡的额定功率(实验中设灯泡的电阻不随温度的改变而改变).
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(1)实验原理
 
;
(2)请将上图中的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大;
(3)为合理完成该实验,下列操作步骤中,正确的操作顺序应为
 
.
A.将滑动变阻器调到连入电阻最大的位置B.观察并记录电流表的示数
C.断开开关、应用公式,计算灯泡的额定功率D.断开开关,按电路图连接电路
E.设计电路,并画出电路图F.将实验仪器整理、归位
G.闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为2.5V
(4)在实验过程中,对以下可能出现的故障的分析不正确的是
 

A、若电压表有示数,电流表无示数,故障可能是小灯泡烧坏了或灯座处发生开路
B、若两表都有示数,移动滑片P时,灯的亮度没发生变化,原因可能是滑动变阻器的接线错了,或发生短路
C、无论怎样移动滑片P,两表示数都发生变化而灯泡却无法正常发光,原因是灯泡坏了.
D、发现电流表和电压表的指针都反着转,原因是两电表正负接线柱的接线接反
(5)故障排除后,这位同学闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表和电流表的示数如图所示,则灯泡的实际功率为
 
W.
分析:(1)伏安法测小灯泡电功率的实验原理是P=UI;
(2)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大说明电路中的电阻变小,滑动变阻器接入电路的电阻变小即左下方接线柱必须接入电路中;
(3)测量灯的电功率的实验的步骤是:先由电路图连接电路,注意开关状态和滑动变阻器的位置,闭合开关后,调节滑动变阻器阻值,使灯的电压为额定电压,记下电流值,由P=UI计算额定功率,最后断开开关整理器材;
(4)电压表有示数,说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路;电压表无示数,说明电压表所测量电路中,包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路;移动滑动变阻器的滑片电表示数不变说明接线柱没有按一上一下的原则串联在电路中;电表指针反偏说明电表的正负接线柱接反了;
(5)根据电压表的量程和分度值读出电表的示数,再根据P=UI求出灯泡的实际功率.
解答:解:
(1)实验原理是:P=UI;
(2)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程为0~3V,且与灯泡并联,滑动变阻器的右下方接线柱与灯泡串联,如下图所示:
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(3)测量灯的电功率的实验的步骤是:
①设计电路,并画出电路图;
②断开开关,按电路图连接电路;
③将滑动变阻器调到连入电阻最大的位置;
④闭合开关,调节滑动变阻器,使灯泡两端的电压为2.5V;
⑤观察并记录电流表的示数;
⑥断开开关、应用公式,计算灯泡的额定功率;
⑦将实验仪器整理、归位.
(4)A、电压表有示数说明与电源连接的部分是通路,电流表无示数说明电路断路即电压表并联的部分断路,故障可能是小灯泡烧坏了或灯座处发生开路,故A正确,不符合题意;
B、若两表都有示数,移动滑片P时,灯的亮度没发生变化,说明滑动变阻器的接线柱没有按一上一下的原则串联在电路中,即原因可能是滑动变阻器的接线错了,或发生短路,故B正确,不符合题意;
C、无论怎样移动滑片P,两表示数都发生变化而灯泡却无法正常发光,说明电源的电压过小造成的,故C不正确,符合题意;
D、电流表和电压表的指针都反着转说明两电表正负接线柱的接线接反,故D正确,不符合题意.
(5)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,
电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1V,
灯泡的实际功率P=UI=1V×0.2A=0.2W.
故答案为:
(1)P=UI;
(2)如上图所示;
(3)EDAGBCF;
(4)C;
(5)0.2.
点评:本题考查了伏安法测灯泡电功率的实验,涉及到实物电路图的连接、电表的读数、电路故障的判断、电功率的简单计算等,关键是明白实验的原理和实验的步骤,综合性较强,难度较大.
练习册系列答案
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小雷同学在“测定额定电压为2.5伏小灯泡功率”的实验中.
(1)图中电路连接尚未完成,E应与滑动变阻器的
 
接线柱相连接.
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(2)调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电流表的示数为0.2安时,电压表示数如图所示,则小灯泡的功率是
 
 瓦. 为了测定小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器向
 
移动(选填“左“右”)
(3)按上图所示的电路继续进行实验:记录和计算结果填表:
次数 电压/V 实际功率/W 电阻/Ω
1 1.6 0.20 0.32 8.00
2 0.24 0.60 10.42
3 2.8 0.26 0.73 10.77
设计表格时,有一项目没填,请填入
 
;
小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中实际功率一项,可得出的结论是:
 
.
(4)为避免实验结论偶然性,用额定电压3.8V小灯泡L2替换L1重复上面的实验时,除了更换灯泡外还必须进行的操作是
 
,结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(5)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”.这种说法错误的原因是小雷忽略了
 
.
②有同学认为把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究“导体中的电流与电压的关系”你认为这种说法
 
(选填“正确”或“错误”).
(6)额定功率测量刚刚完成,小雷不慎将小灯泡玻璃打碎了(灯丝未断),其他都未变动,小明再次合上开关,发现电压表的示数却比2.5V小,电流表示数变大,就此现象提出一个猜想:
 
.

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