题目内容

15.小刚在测定“额定电压为2.5V的小灯泡功率”的实验中,连接的电路如图1:

(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并在图1中补画出正确的连线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到B端(填“A”或“B”);
(2)小刚改正错误后,闭合开关,变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图2甲,若想测量小灯泡的额定功率,应将变阻器滑片P向A端(填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2乙所示,则小灯泡的额定功率是0.75W.

分析 (1)伏安法测灯泡电功率,电流表应串联在电路中,电压表与灯泡并联;据此分析电路图,找出错误,并改正;闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值,根据电路图判断滑片的位置.
(2)由图2甲确定电压表的量程与分度值,读出电流表的示数,根据电压表示数与灯泡额定电压的关系结合电路图确定滑片的移动方向,直到电压表示数等于灯泡额定电压时,灯泡正常发光;由图2乙确定电流表的量程与分度值,读出电流表的示数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的额定功率.

解答 解:(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,灯泡连接错误,将灯泡右端接线柱与电流表负接线柱连线改接为灯泡右接线柱与电压表负接线柱相连即可,电路图如下图所示;

由电路图可知,闭合开关前,滑片P应调到B端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大.
(2)由图2甲可知,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是2.2V<2.5V,由电路图可知,应向A端移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变小,灯泡两端的电压变大,直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时,灯泡正常发光;由图2乙所示电流表可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:(1)电路图如上图所示;B;
(2)A;0.75.

点评 本题考查了查找并改正电路图错误、电表读数、求灯泡功率等问题,对电表读数时,首先确定电表量程与分度值,然后对电表读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.属于一基础题,

练习册系列答案
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4.在测3.8V小灯泡(电阻大约为10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V.

(1)若在连接电路时,有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器B(A/B/C)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(2)小明合理地连接好电路,闭合开关,发现无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.小明分析后发现是灯泡的故障.请你依据表一中电流表、电压表示数出现的几种情况,帮小明判断故障原因,并将其填写在表中对应的空格中.
表一:
电流表电压表灯泡故障原因
示数不为0示数为0小灯泡短路
示数为0示数不为0小灯泡断路
表二:
实验序号电压表
示数/V
电流表
示数/A
功率/W额定功率/W
13.00.361.08$P=\frac{{({1.08+1.52+1.89})}}{3}=1.50$
23.80.401.52
34.50.421.89
(3)表二为某小组的实验记录:
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为错误之处是:不应该求功率的平均值,正确测量结果P=1.52W;本实验还可以得出小灯泡正常工作时的电阻R为9.5Ω.
(4)在某次实验时,电压表出现了故障不能使用,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图乙所示的电路,继续测量额定电压为U的小灯泡的额定功率.测量时,应先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器,当电流表的示数为$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$时,小灯泡正常工作.接着将S1断开、S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P=U(I-$\frac{{U}_{额}}{{I}_{0}}$)(用I、U和R0表示).

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