题目内容

10.同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中,所用电源电压为6V且恒定不变,忽略导线和电流表的电阻,灯泡的额定电压U0=3.8V,额定功率在0.5~1W的范围内.
(1)小杜按图甲所示的电路图进行实验,请你用笔画线导体导线将图乙的电路补充完整.
(2)小杜的实验过程中,将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动,观察到小灯泡的亮度将变亮(选填“亮”或“暗”)
(3)小张采用了另一种方法连接电路,测得灯泡正常发光时电流表和电压表示数如图丙所示,则他测出灯泡的额定功率为0.76W.

分析 (1)根据灯泡的额定电压确定电压表选用的量程与灯并联,变阻器按一下一上接入电路中;
(2)将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动确定变阻器连入电路中的电阻变化,由电阻的串联和欧姆定律判断电路中的电流变化,根据P=I2R确定灯的功率变化,判断观察到小灯泡的亮度的变化;
(3)灯在额定电压下正常发光,根据串联电压电压的规律,电压表并联在变阻器的两端了,由图中电流表和电压表小量程读数,根据P=UI测出灯泡的额定功率.

解答 解:(1)灯泡的额定电压U0=3.8V,电压表选用大量程与灯并联,变阻器按一下一上接入电路中,如下所示:

(2)小杜的实验过程中,将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动,变阻器连入电路中的电阻变小,由电阻的串联和欧姆定律,电路中的电流变大,根据P=I2R,灯的功率变大,观察到小灯泡的亮度将变亮;
(3)灯在额定电压下正常发光,小张采用了另一种方法连接电路,测得灯泡正常发光时电流表和电压表示数如图丙所示,图丙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V,(根据串联电压电压的规律,电压表并联在变阻器的两端了),电流表分度值为0.02A,示数为0.2A,则他测出灯泡的额定功率为:
P=UI=3.8×0.2A=0.76W.
故答案为:(1)如上所示;(2)亮;(3)0.76W.

点评 本题探究小灯泡的亮度与功率的关系,考查电路的连接、变化电路的分析及串联电路的规律及电表读数和额定功率的计算.

练习册系列答案
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20.阅读短文,回答问题:
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外,还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”),它们通常安装在供电箱中.
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图乙中I3为零,进户线中流入的电流I1和流出的电流I2相等.如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,I1和I2就会造成不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路.排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电.为确保使用安全,漏电保护断路器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换.

(1)漏电保护断路器实质上就是一个开关(电源/用电器/开关).
(2)家庭电路电流过大的原因有短路(只需答一个原因),当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器不能(能/不能)自动切断电路.
(3)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3,则I1、I2、I3大小关系的表达式为I1=I2+I3.
(4)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图丙所示,该人体的电阻为3000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器,该漏电保护断路器能(能/不能)及时断开电路.
(5)漏电保护器的试验电路,由一只试验开关S与电阻R组成,闭合试验开关S就能模拟漏电情形,试验电路的连接符合要求的是C.

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