题目内容

18.小勇用图甲所示电路测量小灯泡的额定功率,小灯泡上标有“3.8V”的字样,额定功率约1W,变阻器R0的规格是“20Ω  1A”,电源电压恒为6V.

(1)请用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整(要求导线不交叉,滑片向左移,灯光变亮);
(2)连接好电路后,为了保证电路安全,应将滑片移至B(选填“A”或“B”)端,才能闭合开关;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是C;
A.更换小灯泡   B.检查电路是否断路    C.移动滑片,观察小灯泡是否发光
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如乙所示,则小灯泡的额定功率是1.14W;
(5)小勇继续调节变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭,电压表示数变大(选填“变大”、“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断.

分析 (1)电流表、电压表量程的选择变阻器要求一上一下连接,并注意滑片向左滑动时,灯泡变亮这一要求;
(2)连接好电路后,为了保证电路安全,应将滑动变阻器滑片移至阻值的最大处;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作;
(4)根据电流表的量程和分度值,读出电流值,再根据公式P=UI计算额定功率的大小;
(5)根据电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡两端电压;灯泡不亮,电流表示数几乎为零,说明电路有断路故障;电压表有示数,并且示数变大,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连.;

解答 解:(1))小灯泡的电流约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{1W}{3.8V}$=0.26A,故电流表的量程为0-0.6A,因为小灯泡的额定电压为3.8V,故电压表的量程为0-15V;因为向左移动,灯变亮,滑动变阻器的变小,接左下接线柱,如图所示.

(2)连接好电路后,为了保证电路安全,应将滑动变阻器滑片移至B端即阻值的最大处;
(3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;
(4)读图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.3A.
则小灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
(5)如果实验过程中灯丝烧断,小灯泡突然熄灭,此时电压表示数变大,因为此时电压表测量电源电压.
故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)C;(4)1.14;(5)变大.

点评 (1)了解探究并联电路电流特点实验的连接,探究的过程与结论的得出,属本实验常考的内容;
(2)本题考查了测量小灯泡电功率的实验中,实物图的连接、电流表的读数、电功率的计算、实验的改进与分析等,综合性强,有一定新意.

练习册系列答案
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3.图甲是测量小灯泡电功率的电路图.小灯泡的额定电压为2.5V.
(1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整(导线不允许交叉).
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处.闭合开关后发现小灯泡亮后马上熄灭,电压表有示数,电流表无示数.逐渐向右移动滑片,小灯泡始终不亮,电流表示数仍然为零.则闭合开关前该电路故障可能是滑动变阻器被短路.
(3)排除故障后正确操作实验,测量数据如表所示
实验次数12345678
发光情况明亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1
电流I/A0.280.260.300.240.210.190.160.05
分析实验数据可知:
①小灯泡的额定功率为0.7W.
②7、8两次实验中,灯泡熄灭的原因是灯泡的实际功率过小.
(4)利用该电路也可以探究电流跟电阻的关系,只将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为3V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于20Ω(电源由三节新干电池串联组成,滑动变阻器的最大电阻为10Ω)
(5)上一问用到物理学中常用的“控制变量法”.下列实验中,没有用到这一方法的是A (填序号)
A.研究光的反射规律         B.研究物质吸热本领跟物质种类的关系
C.研究压力的作用效果跟压力的关系      D.研究导体电阻的大小与材料的关系.
10.小明利用如图甲所示电路测定灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右.实验室有如下器材,电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0.3V、0~15V)、开关各一个、导线若干、滑动变阻器两只:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω  0.5A)

(1)在小明所连接的电路中(甲图),有两根导线还没有连接好,请你帮他完成电路的连接(要求,滑动阻滑片向右移动,灯泡变亮:其他的导线不要变动,导线不能交叉).
(2)正确连接电路团合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,灯泡都不亮,电压表示数接近6V,电流表示数几乎为0,电路故障原因可能是灯泡断路.
(3)在排出故障后,闭合开头,移动滑动变阻器,多次测量,小明绘出了电压与电流的变化的关系图乙,则小灯泡的额定功率是0.625W.
(4)小明又取了一个规格完全相同的旧灯泡来实验,发现在额定电压下工作,亮度偏暗,小明仔细察,发这只灯泡的玻内璧变黑;灯泡亮度偏暗的原因是灯丝发光是发生了升华(填物态变化名)而变细,消耗的实际功率变小的缘故(填大或小).
(5)灯泡的功率测量完后,小明用5Ω,10Ω、15Ω,20Ω,25Ω的定电阻,更换电路中的灯泡,探究电流与电阻的关系.得到如丙所示的电流与电阻的关系图,小明应用滑动器为R2(选R1或R2)若某次实验中滑动变阻接入14Ω,那么所选用的定值电阻的值为10Ω.

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