题目内容

【题目】在测量小灯泡的电功率的实验中,所用小灯泡的额定电流为0.3A,正常工作时灯丝的阻值在10Ω﹣15Ω之间,所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V),开关各一个,滑动变阻器(50Ω 1A)一个,导线若干.

(1)如图甲所示是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)闭合开关前,甲图中的滑片P应位于最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 (写出一种即可).
(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 W.
(4)小华没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,她也测出了小灯泡的额定功率.她设计了如图丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤并写出测定额定功率的表达式.
实验步骤:
①按图连接电路.然后闭合开关S1 , 移动滑片P,使电流表的示数为 A;
②再闭合开关S2滑片P位置 (填“动”或“不动”),记下电流表示数为I(A);
③小灯泡的额定功率的表达式:P= 。(表达式用下列字母表示:电源电压U、灯泡的额定电流Ie、滑动变阻器上午最大阻值R0、实验中测得的I)
(5)小明同学又利用该电路来做探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换组织不同的定值电阻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Ω.

【答案】
(1)解:如图所示:


(2)右,灯泡接触不良(或灯丝断了)
(3)4,1.2
(4)0.3A,不动,U I e (I-Ie)/I
(5)25
【解析】解:(1)测小灯泡电功率的实验,应将电压表并联在小灯泡两端,连接如图;

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大位置,甲图中的滑片P 应位于右端;当闭合开关后,无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是灯泡断路;

(3)小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间,根据欧姆定律,小灯泡两端电压在3V~4.5V之间,所以电压表应选0 量程,图乙所示电压表示数为4V,小灯泡的额定功率 P=UI=4V
(4)由图丙可知,只闭合开关S1,滑动变阻器与小灯泡串联,已知小灯泡的额定电流,因此①移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为0.3A时,小灯泡正常发光.②再闭合开关S2,小灯泡被短路,保持滑片P位置不动,记下电流表示数为I;已知电源电压为U,小灯泡两端额定电压 U=U- =U(I- ③小灯泡的额定功率的表达式:P =UIe=U (I-Ie)/I;
(5)当电阻阻值最大时,滑动变阻器的阻值也最大——50Ω,定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压为4V,根据,R=50Ω。
所以答案是:(1),(2)右,灯泡接触不良(或灯丝断了);(3)4 ,1.2;(4)0.3A,不动,(5)U I e (I-Ie)/I。
【考点精析】解答此题的关键在于理解探究用电器的电功率实验的相关知识,掌握测量小灯泡功率的实验中滑动变阻器的作用:(1)保护电路(2)改变灯泡两端的电压,进行多次测量.

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