题目内容
7.小亮同学做测定“小灯泡的额定电功率”实验时所用器材有电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的额定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线.如图(甲)是小亮同学没有连接完整的电路.(1)本实验的实验原理是P=UI
(2)请你用笔画线代替导线,将图(甲)所示的电路连接完整.
(3)小亮同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视B(选填序号).
A.小灯泡亮度B.电压表示数C.电流表示数D.滑动变阻器滑片
(4)小亮同学移动滑动变阻器滑片P到某处时,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率时,应将滑片P向B端移动(选填“A”或“B“).当小灯泡正常发光时,电流表示数如图(乙)所示,则小灯泡的额定功率是0.5W.
(5)小亮利用该电路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如图(丙)所示,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25Ω.
分析 (1)伏安法测灯泡电功率的原理是:电功率公式P=UI.
(2)根据P=UI判断灯泡额定电流的大约值,然后确定电流表的量程,并将电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中;
(3)小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡才会正常发光时,灯泡的实际功率等于额定功率;
(4)提高灯泡两端的电压,需要减小电路电阻,减小滑动变阻器的电阻,根据电路图确定滑片的移动方向;根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后根据电功率公式P=UI求出灯泡额定功率;
(5)先根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数;然后根据串联电路的电阻与电压的关系,并结合滑动变阻器的最大阻值解答.
解答 解:(1)该实验的实验原理是P=UI.
(2)由P=UI可知,灯泡额定电流的最大值I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1W}{2.5V}$=0.4A,故电流表量程为0~0.6A;将电流表0.6A的接线柱与灯泡左接线柱相连,如下图所示:![]()
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,眼睛应注视电压表的示数.使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止,故选B.
(4)电压表的示数为2.2V<2.5V,所以要提高灯泡两端的电压,需要减小电路电阻,即应将滑片P向B端移动;
根据实物图和图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,则灯泡的额定功率:P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)根据实物图和图丙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;则滑动变阻器两端电压为U滑=6V-2V=4V,定值电阻与滑动变阻器串联,通过它们的电流相等,滑动变阻器分压是定值电阻分压的2倍,则滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的两倍,滑动变阻器最大阻值为50欧姆,则定值电阻最大阻值为25Ω.
故答案为:(1)P=UI;(2)如上图;(3)B;(4)B;0.5;(5)25.
点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验,考查了连接实物图、电流表和电压表读数和功率计算公式的应用等内容,涉及的知识点较多,但都属于基础题;知道伏安法测功率的原理是解题的关键.
| A. | B. | C. | D. |