题目内容

1.小华和小军同学用电池组(电压为3V)、电压表、电流表 和滑动变阻器等实验器材,测量标有“2.5V”字样小灯泡的功率.
(1)如图所示是小华连接的实物图,请你用笔画线代替导线帮他们完成电路的连接.要求:滑动变阻器滑片P向A端滑动时,小灯泡亮度逐渐变亮.
(2)另一小组的同学在连接完电路闭合开关时,发现电压表的指针快速偏转到左边无刻度处,这是由于电压表正负接线柱接反了.
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是③(填序号).
①更换小灯泡②检测电路是否断路③移动滑动变阻器滑片
(4)在实验过程中,曾出现即使将滑动变阻器调至电阻最小的位置,灯泡微弱发光,两表示数很小的现象,小华检查时碰了一下灯座上的接线柱,突然灯泡变亮了,两表示数也变大了.小军认为这是接触不良造成的,为什么接触不良会造成这种现象呢?
小华分析:接触不良的地方电阻值变大,从而出现上述实验现象.实际家庭电路中发生接触不良是很危险的,依据焦耳定律,会造成局部过热,从而引发火灾,应尽量避免.
(5)小军同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小灯泡的功率P/W
2.00.2
2.50.22
3.00.25
通过上表数据,可算得小灯泡的额定功率为0.55W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:灯丝电阻随温度升高而增大.

分析 (1)电压表应与灯泡并联,根据电源判断电压表选择的量程;
滑动变阻器要接一上一下,根据滑动变阻器滑片P向A端滑动时,小灯泡亮度逐渐变亮判断出所接下面的接线柱;
(2)电流表的正负接线柱接法要正确,否则指针后反转;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作;
(4)接触不良会造成地方电阻值变大,通过灯泡的亮暗现象判断接触不良的电阻变化;
(5)根据表格中数据,确定额定电压和电流,代入公式P=UI计算出额定功率;灯丝的电阻随温度的升高而增大.

解答 解:(1)电压表与灯泡并联,电源由2节干电池组成,所以总电压为3V,电压表应选择0~3V的量程;
滑动变阻器滑片P向A端滑动时,小灯泡亮度逐渐变亮,电阻变小,所以下面应接左边的A接线柱,如图所示:
;
(2)电流表的指针反转,说明其正负接线柱接反;
(3)闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行③项操作;
(4)碰了一下灯座上的接线柱,突然灯泡变亮了,说明了接触不良的地方电阻值变大,实际家庭电路中发生接触不良,根据Q=I2Rt,电流相同,电阻越大,在相同时间内产生的热量多,会造成局部过热,从而引发火灾,应尽量避免;
(5)由表格中数据知,当U=2.5V时,I=0.22A,所以P=UI=2.5V×0.22A=0.55W;
灯泡两端的电压越大,电流越大,电功率越大,且电阻越大,可知灯丝的电阻随温度的升高而增大.
故答案为:(1)电路连接如上图所示:(2)正负接线柱接反;(3)③;(4)大;过热;(5)0.55;灯丝电阻随温度升高而增大.

点评 此此题是测量灯泡的额定功率实验,考查了电压表和滑动变阻器的连接,同时对接触不良现象进行分析,具有现实性意义,还考查了电功率的计算及灯丝电阻与温度的关系.题是测量灯泡的额定功率实验,考查了电压表和滑动变阻器的连接,还考查了电功率的计算及灯丝电阻与温度的关系.

练习册系列答案
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6.小明同学测量额定电压为3.8V的小灯泡的电功率,他设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材,如图1所示,

(1)请你根据实物电路连接情况在图2中画出实验电路图.
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到右(选填“左”或“右”)端,电路连接正确后,闭合开关S,小明发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮.接下来应进行的操作是D.
A、更换一个同样规格的小灯泡            
B、更换电压表所使用的量程
C、检查电路中是否存在断路故障          
D、减小变阻器接入电路的阻值
(3)若连接完电路后,闭合开关,电流表和电压表均有示数,且电压表示数不等于电源电压,但无论怎样移动滑片,电流表和电压表示数均无变化,则电路中出现的故障是滑动变阻器同时把下面两接线柱接入电路;
(4)实验过程中,当小灯泡两端的电压为额定电压时,电流表的示数如图3所示,此时的电流为0.32A,小灯泡的额定功率为1.596W;
(5)测完小灯泡的额定功率后,小明在测量实际电压为4.5V时小灯泡的实际功率,那么,他应将滑动变阻器滑片向左(选填“左”或“右”)端移动;
(6)若实验时所用电源电压为6V,小明在测小灯泡的额定功率时发现电压表的0-15V量程已经损坏,则在不更换或修理电压表的前提下,他应将电压表与滑动变阻器并联,调节变阻器使电压表的示数为2.2V时读出电流表示数.

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