题目内容
10.小阳在做“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压3V,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)(1)他在检查仪器时,发现电流表指针如图1所示,则接下来的操作是校零
(2)图2是小阳画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图3中未完成的电路连线好,要求:电流表、电压表选择合适的量程;滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)经检查元误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表示数数2V时,电流表示数如图4所示,则此时通过小灯泡的电流为0.22A,灯泡的实际功率是0.44W.
(4)从图象5所示,还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大(选填“变大”或“变小”)从物理学角度分析造成这一现象的原因灯丝温度升高,灯丝电阻增大.
(5)实验中测出小灯泡在多次不同电压下,小灯泡的功率,有些同学认为进一步求出它们的平均值以减小误差,你是否同意他们的观点?请说明理由.
(6)该实验的整套装置还可以用于其他实验,请举出一例.
分析 (1)使用前,电流表应该校零;
(2)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;根据欧姆定律求出灯泡的额定电流确定电流表的量程,且与灯泡串联,注意电表正负接线柱的连接;滑动变阻器一上一下的串联在电路中.
(3)根据电压表的量程和分度值读出电流表的示数,再根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电功率.
(4)比较电阻大小变化,从电阻大小影响因素上分析.
(5)小灯泡在不同电压一功率不同,主要不是由实验误差造成,所以取平均值无意义;
(6)探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系.或伏安法则小灯泡电阻.
解答 解:(1)使用前,因为电流表的指针没有指在零刻度线处,故电流表应该校零;
(2)灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选0~3V的量程,且与灯泡并联;灯泡的额定电流约为$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A<0.6A,所以电流表选0~0.6A的量程,且与灯泡串联,注意电流从正接线柱流入负接线柱流出;滑动变阻器一上一下的串联在电路中且接右下接线柱,连接如图所示:![]()
(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以正常工作时通过灯泡的电流为0.22A;
此时灯泡的电功率为P=UI=2V×0.22A=0.44W;
(4)从图象5所示,还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐增大,因为电压增大,灯丝温度升高,灯丝电阻增大;
(5)不同意,小灯泡在不同电压一功率不同,主要不是由实验误差造成,所以取平均值无意义;
(6)探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系.或伏安法则小灯泡电阻.
故答案为:(1)校零;(2)如上图所示;(3)0.22;0.44W;(4)变大;灯丝温度升高,灯丝电阻增大;(5)不同意,小灯泡在不同电压一功率不同,主要不是由实验误差造成,所以取平均值无意义.(6)探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系.或伏安法则小灯泡电阻.
点评 本题考查了实物图的连接,电压表和电流表量程的选择,滑动变阻器的正确使用,电流表的读数,从图象获取有用信息,欧姆定律,灯丝电阻与温度的关系,开灯瞬间容易烧断灯丝的原因等等.体现了物理和生活的密切关系,培养了学生筛选信息的能力.
| A. | 插头插入插座时,电器外壳先接地 | B. | 方便识别火线和零线插脚 | ||
| C. | 延长插头使用寿命 | D. | 拨出时,电器外壳后离开地线 |
| 降落伞的伞绳长/m | 降落伞的形状 | 降落伞的伞面面积/m2 | 降落伞的总质量/g | 降落伞释放的高度/m | 降落伞滞留的时间/s | |
| 1 | 1 | 圆形 | 0.5 | 20 | 3 | 3.67 |
| 2 | 1 | 圆形 | 1 | 20 | 3 | 5.82 |
| 3 | 1 | 圆形 | 1 | 30 | 3 | 4.91 |
| 4 | 1 | 正方形 | 1 | 20 | 3 | 5.82 |
| 5 | 1.5 | 正方形 | 1 | 20 | 3 | 5.83 |
| 6 | 1.5 | 正方形 | 1 | 20 | 6 | 9.24 |
(1)该活动中用到的科学研究方法是控制变量法
(2)活动中用到的测量工具有:米尺(刻度尺)、停表、天平;
(3)分析2、3两次实验数据可知在伞的绳长、伞的形状、伞的面积、伞的总质量、伞释放的高度相同时,伞的质量越小,伞在空中滞留的时间越长
(4)要想探究降落伞滞空时间与伞的形状是否有关,应选择2和4两组数据进行比较.
(5)小明同学选择1、3组数据来验证猜想,得出的结论是:降落伞在空中滞留的时间与降落伞的面积有关.结论对不对?为什么?