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.

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