题目内容
1.在测定小灯泡的电功率时,器材有:额定电压为2.5V的小灯泡、符合实验要求的滑动变阻器和电源、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干和定值电阻等.(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整.
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电压表的示数等于电源电压、电流表有示数,出现这种现象的原因可能是小灯泡断路.
(3)适当调整后,改变滑动变阻器接入电路和电阻值,当电压表和电流表的示数如图乙、丙所示时,小灯泡的实际功率是1.2W.
(4)只用一只电流表测量小灯泡在某一电压下的实际功率,电路图如图丁所示.电源电压未知,但不超过小灯泡的额定电压,已知定值电阻阻值为R1,不考虑温度对小灯泡灯丝电阻的影响.在不改变电路连接的情况下,可以测量出小灯泡在电源电压下的实际功率,请写出主要的实验步骤:①开关S与a相连,读出电流表的示数为I;②开关S与b相连,读出电流表的示数为I',用已知量和所测物理量表示该实际功率,表达式是:P=IR(I-I').
分析 (1)测量小灯泡电功率的实验中,小灯泡和电流表串联,和电压表并联,根据灯泡的额定电压确定电压表的量程;
(2)电压表有示数,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,非短路(这样电压表示数为0),只能是开路:小灯泡处开路;
(3)据图所示的电流表和电压表示数求出电功率;
(4)根据开关的不同位置,可以求出电源电压和通过灯泡的电流,在根据串并联电路的电压规律和电流规律及P=UI求出灯泡的功率.
解答 解:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,电压表量程选择0-3V即可,连接实物图如右下图:![]()
(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是开路,小灯泡处开路;
(3)由图可知,电流表示数为0.2A,电压表示数为6V,则灯泡的功率为:P=UI=6V×0.2A=1.2W;
(4)步骤:①开关S与a相连,读出电流表的示数为I;②开关S与b相连,读出电流表的示数为I';
由①可知电阻两端的电压即电源电压为U=IR;由于是并联电路,则灯泡两端的电压为U;
由②可知,通过灯泡的电流为:I''=I-I';
则灯泡的功率为:P=UI''=IR(I-I').
故答案为:(1)如上图;(2)小灯泡断路; (3)1.2; (4)①开关S与a相连,读出电流表的示数为I;②开关S与b相连,读出电流表的示数为I';IR(I-I').
点评 本题涉及电压表量程的选择、滑动变阻器的使用、电功率的计算,虽综合性强,但都属于基础知识,难度适中.
练习册系列答案
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| A. | 30℃ | B. | 32℃ | C. | 37℃ | D. | 27℃ |
9.
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(1)当S闭合,S0断开时,饮水机处于保温.(填“加热”或“保温”)状态.
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| 热水箱容量 | 1L |
| 额定电压 | 220V |
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(2)若烧开一箱水需5分钟,则消耗的电能是3×105J.