题目内容
【题目】小明做“测小灯泡功率”实验时,所用器材有电压为6 V的电源,额定电压为2.5 V的小灯泡以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线.
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⑴如图甲所示的是小明没有连接完整的实物电路.请你用笔画线代替导线,帮小明将实物电路连接完整.
⑵小明连好电路闭合开关后,发现小灯泡发光较暗,无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡亮度都不变,则原因是______________________________________________.
⑶小明调整电路后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2 V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(填“左”或“右”)端滑动.
⑷小明通过移动滑片P,分别记下了多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成了如图乙所示的U-I图象,根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W.
⑸实验结束后,小明仅将小灯泡换成定值电阻,来探究电流与电阻的关系.小明想要完成四组实验,准备好的定值电阻有5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω.
①将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压为2 V,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻的阻值为________Ω.
②断开开关,将定值电阻换成阻值为10 Ω的电阻,其余不动,闭合开关,电压表示数将________(填“变大”或“变小”);为控制定值电阻两端的电压不变,应将滑片P向________(填“左”或“右”)端滑动.为完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于________Ω.
【答案】 滑动变阻器接的是下面两个接线柱 右 0.5 5 变大 左 40
【解析】(1)灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程,并联在灯的两端:电流表选用小量程,串联在电路中,如图所示;
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(2)滑动变阻器同时将下面的两个接线柱接入电路;
(3)电压表的示数为2.2V,小于灯的额定电压,要测得小灯泡的额定功率,要增大灯的电压,减小变阻器分得的电压,根据分压原理,就要减小变阻器连入电路中的电阻大小,应将滑片P向右端移动;
(4)由图乙知,灯在2.5V额定电压下对应的电流为0.2A,灯的额定功率P=U′I′=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)①电流表小量程的分度值为0.02A,示数为0.4A,定值电阻的大小R=U/I=2V/0.4A=5Ω;
②断开开关,将定值电阻换成阻值为10Ω的电阻,其余不动,闭合开关,根据分压原理,电压表示数将变大;为了控制电压不变,应减小电压表示数,即增大滑动变阻器两端电压,增大变阻器电阻,故滑片应向左移动;当接入20Ω的电阻时,要保持电压为2V不变,变阻器要分去6V-2V=4V的电压,根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值至少为4V/2V×20Ω=40Ω,即为完成此四组实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。