题目内容

17.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用灯泡的额定电压是2.2V.
(1)如图所示是小红实验的电路,但连接不完整,请你帮她完成电路的连接;
(2)小红连接完电路后闭合开关,发现小灯泡不亮.她认真观察两电表示数后,推断故障是小灯泡接触不良或灯丝断了,如果她的推断是合理的,则她观察到电流表没有示数,电压表有示数(填“有”或“没有”);
(3)电路连接完整后,向右移动变阻器的滑片P时,电压表的示数将变大(填“变大”、“不变”或“变小”);
(4)实验的有关记录与计算如表:
实验次数123
电压(V)2.201.502.50
电流(A)0.220.180.24
功率(W)0.480.270.60
电阻(Ω)10.008.3310.42
①由表格中的数据可以看出小灯泡的额定电功率为0.484W;
②小红注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮.根据实验现象和数据分析,结论是灯泡的亮暗与其实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮(或灯丝的电阻随温度的升高而增大);
③小红有些纳闷儿:导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?对此,合理的解释是:灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压(或通过的电流)发生变化时,灯丝的温度发生了变化.

分析 (1)将电压表与灯泡并联,滑动变阻器一上一下串联在电路中;
(2)若灯丝断了,则电路中无电流,灯泡两端的电压约等于电源电压;
(3)首先判断滑片移动时变阻器的变化,然后根据欧姆定律判断电流表和电压表的示数变化;
(4)①根据额定功率的概念分析;
②分析实验数据,可得出灯泡亮暗与实际功率的关系,也可得灯丝电阻与温度的关系;
③根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析.

解答 解:(1)将电压表与灯泡并联,灯泡的额定电压为2.2V,电压表可选择0~3V的量程;
滑动变阻器与灯泡串联,变阻器的下面接了右边的B接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:

(2)小灯泡接触不良或灯丝断了,都属于灯泡断路,此时电路中无电流,灯泡两端的电压应等于电源电压,所以电流表没有示数,电压表有示数;
(3)当向右移动变阻器的滑片P时,滑动变阻器的阻值变小,总电阻变小,由I=$\frac{U}{R}$得,电路中的电流变大,由U=IR得,灯泡两端的电压变大;
(4)①由表格中的数据可以看出,当灯泡两端的电压为2.2V时,灯泡的功率为0.484W,所以小灯泡的额定电功率为0.484W;
②由表格中数据知,灯泡的亮暗程度与实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮;
灯泡亮时,其温度较高,电阻也较大,可得灯丝的电阻随温度的升高而增大;
③由表格中数据及现象知,当灯泡两端的电压和通过的电流变化时,灯丝的温度发生了变化,所以灯丝的电阻改变了.
故答案为:(1)见上图;(2)没有;有;(3)变大;(4)0.484;灯泡的亮暗与其实际功率有关,实际功率越大,灯泡越亮(或灯丝的电阻随温度的升高而增大);灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压(或通过的电流)发生变化时,灯丝的温度发生了变化.

点评 测定灯泡的电功率实验是电学实验的难点,也是重点,要掌握电压表、电流表、滑动变阻器的使用、连接及读数情况,同时要掌握额定功率的计算方法,此题中有关电路故障的分析及对实验数据的分析是难点.

练习册系列答案
相关题目
1.小明按图所示的电路图做“测量灯泡的电功率”的实验.实验室可提供下列器材:
A.电流表 
B.电压表 
C.滑动变阻器R(阻值0--20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻不随温度变化)
E.电源E(电压4.5V并保持不变)
F.开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为0.17A,加在灯泡两端的最大电压为4.5V;
(2)若小明所选电压表的量程为0-3V,电流表的量程为0-0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流满刻度的三分之一,则测出的灯泡功率的范围只能是0.24W~1.5W.
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,小明进一步观察并检查电路,当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的观察,就可判断出电路的故障:
如果小明观察到电流表无示数,则故障是滑动变阻器断路;
如果小明观察到电流表有示数,则故障是灯泡短路.
(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下的表格.你认为这张表格的设计是错误(正确/错误)的,原因是灯泡在不同电压下的实际功率不同,求不同电压下功率的平均值是错误的.
次数U/VI/AP/W平均值P/W
1
2
3

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