题目内容

18.小梦在“测定小灯泡电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.

(1)如图甲所示是她连接的实验电路,其中有一根导线连接错误.请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线.
(2)电路连接正确后,闭合开关,小梦发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因是小灯泡断路(选填“小灯泡短路”或“小灯泡断路”).
(3)排除故障后,继续实验,并根据实验数据画出如图乙所示的U-I图象,计算出小灯泡的额定功率是0.625W.
(4)实验完成后,同组的大梦想用原电路测某一定值电阻Rx的阻值,她用电阻替换小灯泡后,发现电压表损坏了,便将其拆除,请你在不改变其他元件连接的方式下,帮大梦完成实验(已知滑动变阻器最大阻值为R0).
实验步骤:A、闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,记下电压表的示数U1;
B、将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,记下电压表的示数为U2.即电源电压U;
表达式:RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×R0(用所测物理量符号表示).

分析 (1)灯与变阻器并联是错误的,电压表应并联在灯泡两端;
(2)常见的电路故障有断路路与短路两种,电流表无示数,灯泡不亮,说明电路出现了断路,根据电压表的示数情况判断断路处;
(3)由图象找出灯泡额定电压下对应的电流,根据P=UI求灯的额定电功率;
(4)滑动变阻器的最大阻值已知,滑动变阻器和被测电阻串联,分别让滑动变阻器的最大阻值和0电阻接入,完成电压表的两次测量,利用电源电压不变,列出等式,解出Rx.

解答 解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选0~3V量程,并联在灯泡两端,如下图所示


(2)小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路断路或电路中的总电阻很大;电压表有示数,说明电压表与电源连通,所以,故障在与电压表并联的灯断路了而导致电压表串联在电路中;
电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,则可能与电压表并联的灯泡被短路;
(3)根据图象知,额定电压2.5对应的电流为0.25A,灯的额定功率P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
(4)实验步骤:
A.闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,记下电压表的示数U1.
B.将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,记下电压表的示数为U2.即电源电压U;
因为电源的电压不变,所以U=U2=$\frac{{U}_{2}{-U}_{1}}{{R}_{变}}$×(RX+R0),RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×R0.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)小灯泡断路;
(3)0.625;
(4)A、闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,记下电压表的示数U1;
B、将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,记下电压表的示数为U2.即电源电压U;
RX=$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}{-U}_{1}}$×R0.

点评 本题测量小灯泡的电功率和定值电阻的大小,考查电路的连接、常见故障的分析、电功率的计算及设计实验方案的能力,综合性较强.

练习册系列答案
相关题目
8.如图所示是老师设计的一个实验装置,用来探究“影响电磁铁磁性强弱因素”,它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管(线圈电阻忽略不计)和自制的针式刻度板组成,通过观察指针偏转角度的大小,来判断电磁铁磁性的强弱.用竹片削制的指针下方加装固定一物体E,导线a与接线柱2相连.
【制定计划与设计实验】
(1)为了使指针在受磁场力的作用在能绕O点转动,需在E处加装铁块(选填“铜块”、“铝块”或“铁块”),加装物体后,为了确保指针能正确指示且具有一定的灵敏度,老师在O点转轴处涂抹润滑油,目的是减小摩擦,使指针转动更灵活.
(2)按如图所示连接好电路,闭合开关,调节变阻器滑片P到某一位置,记下此时指针偏转的角度,保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连,可以探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数 的关系;保持接线方式不变,移动变阻器滑片P,可以探究电磁铁磁性强弱与电流大小 的关系.
【进行实验与收集证据】
(3)保持滑片P位置不变,导线a改为与接线柱1相连时,闭合开关后,指针偏转的角度将会增大.当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,指针偏转的角度将会减小(填“增大”或“减小”).
【评估交流】
(4)细心观察的小锋同学发现在实验过程中该自制装置的指针均向右偏转,只是偏转角度不同,该同学向老师提出能否让指针向左偏转,老师马上将一块小磁铁换装在如图E处,且让磁铁的右端为N极,闭合开关后,同学们发现指针果然向左偏转.
(5)你认为该装置中指针的偏转角度大小可能还与哪些因素有关?(只写出一个即可)铁芯大小;通电螺线管(或电磁铁)与指针间的距离;指针质量(或重);.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网