题目内容
10.某同学做“测量一个小灯泡的功率”的实验,所用灯泡的额定电压是2.2V.(1)如图1是他实验的电路,但连接不完整,请你帮他完成电路的连接.
(2)在连接电路过程中,开关要断开,滑动变阻器的阻值调到阻值最大处.
(3)当电路正确连接后,调节滑动变阻器,发现电流表无示数,电压表有较大示数,分析其原因可能是灯泡断路.
(4)纠正电路中的错误后,移动滑动变阻器,使小灯泡发光,此时电流表、电压表的示数如图2甲、乙所示,电路中的电流是0.5A,小灯泡两端的电压是2.5V,此时小灯泡的功率为1.25W;小灯泡的电阻为5Ω.
(5)实际实验的有关记录与计算如表:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压(V) | 2.20 | 1.50 | 2.50 |
| 电流(A) | 0.22 | 0.16 | 0.24 |
| 功率(W) | 0.484 | 0.24 | 0.60 |
(6)他还注意到,这个实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,并完成了有关计算如下表格:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压(V) | 2.20 | 1.50 | 2.50 |
| 电流(A) | 0.22 | 0.16 | 0.24 |
| 灯丝电阻(Ω) | 10.00 | 9.38 | 10.42 |
分析 (1)根据伏安法测功率的实验原理连接实物电路图.
(2)为保护电路,连接电路时应断开开关,闭合开关前滑片应置于阻值最大处.
(3)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.
(4)根据图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用P=UI可以求出灯泡功率,应用欧姆定律求出灯泡电阻.
(5)分析表中实验数据,根据灯泡亮度与实际功率的关系分析答题.
(6)灯丝电阻受温度影响,分析表中实验数据然后答题.
解答 解:(1)把灯泡与滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,灯泡额定电压为2.2V,电压表选择0~3V量程,实物电路图如图所示:![]()
(2)为保护电路安全,在连接电路过程中,开关要断开,滑动变阻器的阻值调到阻值最大处.
(3)电流表无示数,电路存在断路或电流表发生短路,电压表有较大示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路.
(4)由图2甲所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.5V,由图2乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,则电路中的电流是0.5A,小灯泡两端的电压是 2.5V,此时小灯泡的功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W;小灯泡的电阻R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.5A}$=5Ω.
(5)由表中实验数据可知,随灯泡实际功率的增大,灯泡亮度增加,由此可知:灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡实际功率越大,灯泡越亮.
(6)由于灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大,灯丝电阻不是定值,因此三次实验测出的灯丝电阻阻值不同.
故答案为:(1)如图所示;(2)断开;阻值最大处;(3)灯泡断路;(4)0.5;2.5;1.25;5;(5)灯泡亮度由灯泡的实际功率决定,灯泡实际功率越大,灯泡越亮;(6)灯丝电阻受温度影响,灯丝电阻随温度升高而增大.
点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、电路故障分析、电表读数、实验数据分析,是实验的常考问题,一定要掌握;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
| A. | 任何气压下冰水混合物的温度都是0℃ | |
| B. | 任何气压下沸水的温度都是100℃ | |
| C. | 我们凭感觉判断物体的冷热也是可靠的 | |
| D. | 温度是用来表示物体冷热程度的物理量 |
| A. | 物质甲是晶体 | B. | 物质乙是晶体 | ||
| C. | 温度40℃时物质甲为固体状态 | D. | 温度40℃时物质甲为固液共存状态 |
| A. | 3:7 | B. | 7:3 | C. | 5:3 | D. | 3:5 |
| A. | 若透镜不动,而将物体和光屏的位置互换,则屏上仍能成清晰的像 | |
| B. | 透镜L一定是凸透镜 | |
| C. | 光屏上的像一定是倒立的 | |
| D. | 透镜L对光线一定起发散作用 |