题目内容

5.小华测量小灯泡功率的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V.

(1)实验中所用电压表在未接入电路时表盘如图甲所示,在使用它测量前首先应进行的操作是电压表的指针调零.
(2)小华链接的电路如图乙所示,其中有一根导线连接不规范,导致开关没有闭合时电压表就有读数.请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将其改正.
(3)实验中测出小灯泡在U=2.0V时的功率后,要测量其额定功率,应向右(选填“左”、“右”)移动滑动变阻器的滑片.当电压表示数达到额定电压时,电流表示数如图丙所示,其值为0.26A,则小灯泡的额定功率为0.65W.
(4)在“伏安法测电阻”和“测量小灯泡的电功率”这两个实验中:都需要测出三组电压值和电流值,请你描述这两个实验这样做的目的区别是伏安法测电阻的实验多次测量,求电阻平均值,减小误差;测量小灯泡的电功率实验多次测小灯泡在不同电压下的实际功率,并加以比较..

分析 (1)由甲图指针未指在0刻度处,由此分析接下来的操作;
(2)根据乙图可知电压表的连接不规范,电压表应直接测灯泡两端电压;
(3)测额定功率,要让灯泡两端电压达到额定电压,需增大灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端的电压,由此根据分压原理判断滑片的移动方向;
由图丙电流表读出其示数,然后由P=UI求出灯泡额定功率.
(4)“伏安法测电阻”中测三组电压值和电流值是为了多次测量求平均值和“测小灯泡功率”是为了测小灯泡在不同电压下的实际功率,并加以比较.

解答 解:
(1)由图甲可知电压表在未接入电路时,指针未指在0刻度处,所以接下来的操作应将电压表的指针调零;
(2)由图乙所示电路图可知,电压表连线错误,电压表与电源两极相连接,在闭合开关前,电压表有示数,修改后的电路图如图所示:

(3)电压表示数为2V,小于灯泡额定电压,为测灯泡额定功率,需增大灯泡两端电压,减小滑动变阻器两端的电压,由串联电路的分压原理,由图应向右移动滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压2.5V;
由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)伏安法测电阻的实验多次测量,求电阻平均值,减小误差.
测量小灯泡的电功率实验中,测小灯泡在额定电压下的额定功率和不在额定电压下实际功率,并加以比较.
故答案为:(1)电压表的指针调零;(2)见上图;(3)右;0.26;0.65;(4)伏安法测电阻的实验多次测量,求电阻平均值,减小误差;测量小灯泡的电功率实验多次测小灯泡在不同电压下的实际功率,并加以比较.

点评 本题考查了电路图的修改、电表读数、灯泡功率的计算.要熟练掌握各元件的使用方法,对电表读数时,先确定其量程与分度值,再读数.要掌握“伏安法测电阻”和“测小灯泡功率”这两个实验的异同.

练习册系列答案
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20.在测量小灯泡电功率的实验中,实验室所提供的器材有:电源(电压恒为6V),额定电压Wie2.5V,电阻约为10Ω的小灯泡,电流表、电压表、开关各一个,导线若干,滑动变阻器规格有“10Ω、1A”“50Ω、1.5A”,)两个.

(1)图甲是小壮连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整,要求滑片向右滑灯变亮.
(2)检查电路连接无误后,将滑动变阻器的滑片置于A端(选填“A或B”),闭合开关后,小壮立即发现小灯泡发光过亮不能进行实验,为了完成实验,接下来他的操作是:断开开关,换接50Ω、1.5A滑动变阻器重新实验.
(3)小壮改正错误后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,记下各组对应的电压表和电流表的示数,并绘制如图乙所示的I-U图象,根据图象可知小灯泡的额定功率是0.5W;图中曲线;反映灯丝的电阻是变化的,说明灯丝电阻随温度的升高而增大.
(4)实验中,某同学的小灯泡先由暗变亮,然后发出耀眼的光后被烧坏.为了避免灯丝烧断,请你提出在调节滑动变阻器的过程中应注意的事项:缓慢调节滑动变阻器的滑片,同时观察电压表的示数,使其不能超过小灯泡额定电压值的1.2倍.
(5)另一个同学小力想测额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,可是发现电流表坏了,老师又给他一个已知电阻R,他设计了如图丙所示的电路,测出了小灯泡正常发光时的电阻.请帮他将步骤补充完整:
①断开S1、闭合S2,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3.8V;
②断开S2、闭合S1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数为U;
③则小灯泡正常发光时电阻RL=$\frac{3.8VR}{{U}_{1}-3.8V}$.

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