题目内容

【题目】在“测量小灯泡功率”的实验中,提供的器材有:铭牌上仅能看清标有“0.3A”字样的小灯泡、电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干.

(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整_____.

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 __________ (选填“左”或“右”)端.闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数.电压表无示数,则电路故障是 __________ .

(3)排除故障后,移动变阻器的滑片,使电流表示数为 0.3A,此时电压表示数如图乙所示,其值为 __________ V,小灯泡的额定功率为 __________ W.

(4)测出小灯泡的额定功率后,同学们又把灯泡两端的电压调为额定电压的一半,发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一,请你帮助分析出这种现象的原因是 __________ .

(5)下列描述小灯泡功率 P 随滑动变阻器阻值 R 变化情况的图像中,正确的是了 __________ .

(6)在实验过程中,电压表发生故障,现增加定值电阻R(阻值已知)和开关,设计了如下图4种方案,则能测出灯泡额定功率的方案是 __________ .

(7)小明这一组实验中,观察到所用小灯泡实际功率越大,灯泡越亮。于是做出了这样的结论:不同灯泡的亮度由实际功率决定,实际功率大的灯泡亮度大。请你对此结论作出评价: __________ 。

【答案】 见解析 左 灯短路 2.5 0.75 灯丝的电阻随温度的降低而减小 D C 见解析

【解析】(1)灯泡上标有“0.3A”字样,表示灯的额定电流为0.3A,测量小灯泡功率的实验中,电流表选用小量程与灯串联,电压表与灯并联,电路连接如下:

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即左端;

闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是连通的,电压表无示数,则说明与电压表并联的灯泡是短路的。

(3)电压表选用0~3V的量程,分度值为0.1V,此时示数为2.5V。小灯泡的额定功率为P额=UI额=2.5V×0.3A=0.75W;

(4)把灯泡两端的电压调为额定电压的一半时,通过灯的电流也减小了,根据P=UI,灯的功率减小,灯丝的温度降低,因灯的电阻随温度的降低而减小,根据功率会偏大,因此发现测得的实际功率不等于其额定功率的四分之一。

(5)小灯泡与滑动变阻器串联,由P=I2R可得,小灯泡的功率,小灯泡的功率P随滑动变阻器阻值R增大时,电流减小,功率减小,故D正确为答案。

(6)没有电压表,所以应将电阻与灯泡并联,要使小灯泡正常发光,必须使灯泡两端的电压等于2.5V,根据并联电路各支路电压相等,当电阻两端电压为2.5V时,通过它的电流为,所以电流表的接法中既能直接单独测出电阻的电流,又能间接测出通过灯泡的电流。

A.无法得知小灯泡是否正常发光,所以A不正确;

B.电路无法得知小灯泡是否正常发光,与A类似,所以B不正确;

C.电阻R与灯泡并联,电流表可直接与电阻R串联,调节滑动变阻器使通过电流表的电流为,小灯泡正常发光;再断开右边的开关,闭合左边的开关,电流表测干路电流,从而得出通过灯泡的电流,故C正确。

D.电流表的接法中无法直接单独测出电阻的电流,故D不正确。

故C为答案。

(7)生活中的白炽灯与LED灯做对比,可知小明的结论不正确。

灯泡亮度还与灯泡的发光效率等因素有关,实际功率不是决定亮度的唯一因素,故不正确。

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