题目内容

测小灯泡的额定功率器材有:小灯泡(额定电压为6V,最大允许电流为0.6A),一只电流表(量程0-0.6A与0-3A,)一只电压表(量程0-3V,0-15V),4V,6V,8V,10V电源各一个,滑动变阻器一个,开关一个,导线若干根.
(1)补全实验电路图,并标出电流表、电压表的正负接线柱.
(2)电源应选
 
V的,电流表量程应选
 
,电压表量程应选
 
.
(3)闭合开关之前,变阻器的滑动片P应置于
 
端(填A或B),实验过程中,变阻器的作用是
 
.
(4)当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压应为
 
伏特,若电流表的示数如图所示,则通过灯泡的电流强度为
 
安培,灯的额定功率为
 
瓦特.
(5)实验中发现灯泡不发光,b有读数而a没有读数(为零),其故障可能是
 
.
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分析:(1)根据电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联完成电路,并且根据电流从电压表、电流表的正接线柱流入,负接线柱流出标出正负接线柱.
(2)电源电压略大于灯泡额定电压,根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,根据灯泡额定电压确定电压表量程.
(3)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值最大;滑动变阻器有保护电路和改变灯泡两端电压的作用.
(4)当灯泡两端电压等于灯泡额定电压时,灯泡正常发光;由图示电流表确定电流表量程与分度值,然后读出电流表示数;最后由P=UI求出灯泡的额定功率.
(5)灯泡不发光可能是由电路断路或灯泡短路造成的,根据电压表和电流表的示数确定电路故障.
解答:解:(1)根据电路图可知,a与灯泡并联,故A为电压表;b与灯泡串联,故b为电流表,电流从电压表和电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,如下图所示:
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(2)已知灯泡的额定电压是6V,则电源电压选8V,电压表选0~15V量程;
灯泡的最大允许电流为0.6A,则电流表选0~0.6A量程.
(3)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值最大,即滑片位于A端;此时滑动变阻器起保护电路的作用;移动滑片的位置,可以改变灯泡两端的电压,从而得出不同电压下灯泡的功率,此时滑动变阻器起改变灯泡两端电压的作用;故滑动变阻器有保护电路和改变灯泡两端电压的作用;
(4)当灯泡两端电压等于额定电压6V时,灯泡正常发光;
由图示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.46A;
灯泡的额定功率:P=UI=6V×0.46A=2.76W.
(5)灯泡不发光,可能是由灯泡断路,或灯泡短路,或灯泡之外电路断路造成的;电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明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,综合分析可知,电路故障是:灯泡断路.
故答案为:(2)8;0~0.6A;0~15V;(3)A;保护电路和改变灯泡两端电压的作用;(4)6;0.46;2.76;(5)灯泡断路.
点评:本题考查了电压表和电流表的使用、实验器材的选择、电表量程的选择、滑动变阻器的作用、电流表读数、功率的计算、电路故障分析等问题,是实验的常考问题,一定要掌握;对电表读数时要先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与刻度线垂直.
练习册系列答案
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实验小组进行了“测定额定电压是2.5V的小灯泡功率”的实验:
(1)实验记录与计算如下表:
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.22 0.26 0.30
功率P/W 0.33 0.52  
灯泡发光情况 灯丝暗红 微弱发光 正常发光
根据他们观察的现象和记录的实验数据分析,你可得出什么结论(请说出两点):
①小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
W;②
电流随电压的增大而增大
电流随电压的增大而增大
.
(2)他们还注意到,这个实验记录也可以用来计算小灯泡灯丝的电阻,并发现灯丝的电阻值随电压升高而增大,同学们想:导体的电阻不是与电压、电流无关吗?怎么会有这样的结论呢?请你给他们作出合理的解释:
灯丝的电阻随温度的升高而增大
灯丝的电阻随温度的升高而增大
.
(3)①在如图甲中用笔画线代替导线完成该实验的电路连接;(请正确选择电表量程)
②请在坐标如图乙中作出小灯泡的电压和电流的关系图象.

(4)他们继续用上图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系.首先把2 欧姆的电阻接入原来小灯泡的位置,调节变限器依次测得数据如表一.
由表一可归纳出:在电阻不变的情况下,导体中的电流跟它两端的电压成
正
正
比.然后研究电压不变情况下电流与电阻的关系.其操作步骤是分别把1Ω、2Ω、3Ω的电阻接入原小灯泡的位置,立即闭合开关记录读数如表二所示.
由表中的实验数据发现,通过导休的电流跟它的电阻不成反比,其原因可能是遗漏了重要的操作步骤,此步骤是:
移动滑动变阻器保持电阻两端的电压不变
移动滑动变阻器保持电阻两端的电压不变
.
(5)在(4)物理实验探究中我们采用
控制变量
控制变量
法来探究问题,我们还学过用这种方法的实验有
探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系
探究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系
.
表一
次数 电阻R=2欧
电压(伏) 电流(安)
1 1 0.5
2 1.6 0.8
3 2 1
表二
次数 电压(伏) 电流(安)
1(R=1欧) 0.6 0.6
2(R=2欧) 1 0.5
3(R=3欧) 1.3 0.43

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