题目内容

4.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻大约为10Ω.

(1)实验电路图如图1所示,请在图中的圆圈内正确填上电流表和电压表的符号.
(2)用笔画线代替导线把图2所示的电路补充完整.
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至B端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是灯泡处断路.
(4)排除故障后,闭合开关并调节滑片使灯泡正常发光,这时电流表的示数为0.24A,该小灯泡的额定功率为0.6W.

分析 (1)根据电压表要并联在电路中,电流表串联在电路中,在圆圈内填写符号.
(2)补全实物图主要考查电压表、电流表的量程选择、连接方法、滑动变阻器的连接方法.
电压表的量程根据灯泡额定电压考虑,电流表的量程由电压、电阻,根据I=$\frac{U}{R}$来判断.
滑动变阻器要考虑一上一下的连接方法.
(3)闭合开关前,滑片置于最大阻值处,离接入的下面接线柱最远.
电压表有示数,说明与电压表两接线柱连接的电路是通路,电流表无示数,说明电路断路,据此分析故障的可能原因.
(4)电流表的读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.
知道电压和电流,根据P=UI计算额定功率.

解答 解:(1)电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,左图填电压表,右图填电流表.如下图:

(2)小灯泡的额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程;小灯泡正常发光时的电流约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,电流表选择0~0.6A量程;把电流表的“0.6”与滑动变阻器的上面任意接线柱连接(滑动变阻器要选择一上一下接线柱,下面接线柱已经选定),连接如下图:

(3)闭合开关前,滑片处于最大阻值处,起保护电路作用,因此滑片移至B端.
灯泡不亮,电流表无示数,说明某处发生了断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的灯泡出现了断路,电压表串联在电路中,测量电源电压.
(4)电流表使用的0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.24A,
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
故答案为:(1)见上图;(2)见上图;(3)B;灯泡处断路;(4)0.24A;0.6W.

点评 本题涉及到在空缺处填写电压表或电流表,选择电压表、电流表量程,滑动变阻器接线柱,电压表、电流表、滑动变阻器的连入方式,判断电路故障,读电流表的示数,计算功率,涉及到的知识点较多,综合性较强,给解题带来困难.

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15.某班同学在“测量小灯泡的电功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:三节新干电池,电流表(0-0.6A、0-3A)、电压表(0-3V、0-15V)、“50Ω、1A”和“30Ω、1.5A”两种规格的滑动变阻器,额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω)、开关各一个,导线若干.
(1)如图所示是某组同学连接的实验电路,可以更改其中的一根导线就将其改正确.请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线(导线不能交叉).
(2)电路连接正确后,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处.闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转.逐渐向右移动滑片,小灯泡始终不亮,电压表示数仍然为零,电流表示数逐渐变大.该电路故障可能是小灯泡短路.
(3)排除故障后该小组正确操作实验,测量数据如表所示
12345678
发光情况明亮亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1
电流I/A0.280.260.300.240.200.190.160.05
分析实验数据可知:
①小灯泡的额定功率为0.7W.
②7、8两次实验中,灯泡熄灭的原因是小灯泡的实际功率太小.
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(2)为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系:小宇应先后三次将小球从斜面上的同一(选填:“同一”或“不同”)高度处释放;小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,物体将做匀速直线运动.
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