题目内容
20.在伏安法测小灯泡电阻的实验中,小红所使用的小灯泡的额定电压是2.5V,可选用的滑动变阻器有“20Ω,1A”和“30Ω,1A”两种规格.小红正确连接好电路,操作方法正确.闭合开关后,记录了第1组数据.移动变阻器的滑片,当小灯泡正常发光时记录了第2组数据.当继续移动滑片到某一位置时,小灯泡突然熄灭,观察此时电压表和电流表的示数,并记录了第3组数据.如表所示.
| 实验序号 | 电压表示数 | 电流表示数 | 小灯泡亮暗程度 |
| 1 | 1.3V | 0.16A | 暗 |
| 2 | 2.5V | 0.25A | 正常发光 |
| 3 | 4.5V | 0A | 熄灭 |
(2)小灯泡正常发光时的电阻是10Ω.
(3)实验中,小红把规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器连入了电路.
分析 (1)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡断路或灯泡之外的电路断路;电压表有示数,与电压表并联的灯泡不可能短路,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.由此分析故障的原因;
(2)由灯泡正常发的电压和电流值,根据R=$\frac{U}{I}$计算灯泡电阻;
(3)由表格第三次数据可知电源电压,由串联电路的特点求出滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律求出灯泡发光较暗时滑动变阻器的阻值,根据该阻值选择滑动变阻器.
解答 解:(1)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,说明电压表与电源两极之间是通路,故障在灯泡上,电流表没有示数,说明灯泡没有短路,则故障的原因是灯泡断路;
(2)由表格灯泡正常发光时的电流I=0.25A,所以此时灯泡R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.25A}$=10Ω;
(3)当灯泡断路时,电压表示数等于电源电压,即U=4.5V.灯泡发光较暗时,滑动变阻器两端的电压U滑=U-U灯=4.5V-1.3V=3.2V,滑动变阻器阻值R滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{3.2V}{0.16A}$=20Ω,滑动变阻器的最大电阻应该大于20Ω,故选择滑动变阻器的规格是“30Ω,1A”.
故答案为:(1)断路;(2)10;(3)“30Ω,1A”.
点评 本题考查了电路故障分析、由欧姆定律求灯泡阻值、滑动变阻器的选择等,是实验的常考内容,应掌握这些问题的解题方法.
练习册系列答案
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10.
图甲是一台常用的电热饮水机,下表是它的铭牌数据,图乙是它的电路原理图,其中S是温控开关,R1是定值电阻,R2是加热电阻.当S闭合时,饮水机处于加热状态;当S断开时,饮水机处于保温状态
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃需用时14min.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]求此加热过程中:
①水吸收的热量.
②饮水机的加热效率.
③求电阻R2的阻值.(保温功率是指整个电路消耗的功率)
| 水桶容量 | 20L |
| 热水箱容量 | 1L |
| 额定电压 | 220V |
| 加热功率 | 440W |
| 保温功率 | 40W |
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃需用时14min.[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]求此加热过程中:
①水吸收的热量.
②饮水机的加热效率.
③求电阻R2的阻值.(保温功率是指整个电路消耗的功率)
12.在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )

| A. | 5.6V 1.4V | B. | 7 V 1.4V | C. | 1.4V 7V | D. | 1.4V 5.6V |
9.
如图所示,把质量为m甲、m乙的实心正方体甲和乙分别放在水平桌面上(已知p甲=2p乙),它们对桌面的压强相等为pa.若在乙块上方沿水平方向截取四分之一高度,并将甲块叠放在乙块上面,此时乙块对桌面的压强为P乙,则m甲、m乙及P乙、pa的大小关系为( )
| A. | m甲=4m乙 p乙=$\frac{1}{4}$Pa | B. | m甲=2m乙 p乙=$\frac{1}{2}$ pa | ||
| C. | m甲=$\frac{1}{2}$m乙 p乙=pa | D. | m甲=$\frac{1}{4}$m乙 p乙=pa |