题目内容

9．如图所示是“测量小灯泡的电功率”的实验，所用小灯泡上标有“3.8V”字样，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压为6V保持不变．

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P左移时灯变亮）；
（2）小明连接好电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数．进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好．电路可能的故障是灯泡断路（假设电路只有一处故障）；
（3）故障解决后继续实验，如图乙所示为某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的电功率，应将滑片向左（选填“左”或“右”）端滑动．灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为1.14W；
（4）完成上述实验后，小明发现电压表已坏，他利用剩余器材和老师又给的一个阻值为R0的定值电阻、两个开关S1、S2及导线，设计了如图丁所示的电路，也完成了对小灯泡额定功率的测量．测定额定功率的简要步骤如下（小灯的额定功率用Ue表示）：
①闭合开关S、S1，断开其它开关，调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$；
②闭合开关S和S2，断开其它开关，同时保持滑动变阻器阻值不变（选填“适当调节滑动变阻器的滑片”或“保持滑动变阻器的滑片不动”），读出电流表的示数为I；
③灯泡额定功率的表达式为：P=U额（I-$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$）．（用所给和所测物理量的字母表示）

分析 （1）电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中；
（2）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，从而判断出故障的可能原因．
（3）由图示电压表读出其示数，根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑片的移动方向；由图示电流表读出其示数，由P=UI求出灯泡额定功率．
（4）利用已知阻值的电阻R0和电流表及滑动变阻器，将灯泡两端的电压调至3.8V，再用电流表和电路特点测出通过灯泡的电流，再利用P=UI计算其功率．

解答 解：（1）连接电路是，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中，滑动变阻器采用一上一下的接法；如图：
；
（2）连好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡不亮，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断路，所以出现故障的原因是灯泡断路；
（3）电压表量程为0～15V，由图乙所示电压表可知，其分度值为0.5V，示数为2.5V，小于灯泡额定电压3.8V，为了测量灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片向左端滑动．
由图丙所示电流表可知，其量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W．
（4）①步骤：a、闭合开关S、S1，调节滑片P，使电流表A的示数为$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$；
②保持滑动变阻器阻值不变，闭合开关S和S2，断开开关S1，读出电压表A的示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式：P额=U额I额=U额（I-$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$）．
故答案为：（1）如图；（2）灯泡断路；（3）左；1.14；（4）①S、S1；$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$；②S和S2；保持滑动变阻器阻值不变；③U额（I-$\frac{{U}_{额}}{{R}_{0}}$）．

点评 本题考查了用滑动变阻器改变小灯泡的亮度的实验，涉及到了电路的连接、电路故障的判断；设计电路测量电功率是本题的难点．

练习册系列答案
相关题目
2．6月4日的《南海日报》报道：“今年“荔枝王”重2两2”，即单颗荔枝的质量达到110g．110g=0.11kg．若这颗荔枝的体积是1×10-4m3，它的密度是1.1×103kg/m3．
3．有人说，同一机械的机械效率是不变的．小华设计了“探究滑轮组机械效率与所提升重物质量的关系”实验，来检验此说法是否正确．
（1）用笔画线代替绳子，在图甲中画出最省力的绳子绕法．
（2）如图乙所示，小华在实验中保持滑轮组不变，改变重物的质量，通过弹簧测力计匀速拉动绳子使重物缓缓上升，测得数据如下表（g取10N/kg）：
序号重物质量/kg重物上升距离/cm弹簧测力计示数/N绳端移动距离/cm机械效率
10.1101.12045.5%
20.2101.620---
30.3102.12071.4%
第2次实验中的机械效率是62.5%；根据表中数据可以得到，滑轮组的机械效率随所提升重物质量的增大而增大．
20．如图所示，请在图中标出电源的“+”、“-”极，并用箭头标出磁感线的方向．
4．实验课上，老师取来了电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、电流表和电压表各一个以及导线若干，然后让同学们设计实验来测量小灯泡的电功率．（小灯泡的额定电压为2V）

（1）王琳同学设计了如图甲所示的电路，请将图乙中的实物电路按照图甲所示的电路图连接完整．
（2）王琳连接好电路后闭合开关，结果她发现灯泡不亮，电流表和电压表也都没有示数．造成该现象的原因可能是滑动变阻器断路．
（3）排除故障后，王琳将滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，想要使小灯泡正常发光，则王琳应将滑动变阻器的滑片向左（选填“左”或“右”）移动；继续移动滑动变阻器滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率为0.4W，此时小灯泡灯丝的阻值为10Ω．
（4）李宏同学在做实验时没有使用电流表，反而多用了一个开关来测量小灯泡的额定功率．她设计了如图丁所示电路，请你补全实验步骤，并写出小灯泡额定功率的表达式．
①只闭合开关S1，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，此时滑动变阻器的阻值为R；
②保持滑片P位置不变，闭合开关S1、S2，读出电流表的示数U；
③小灯泡的额定功率表达式P=2V×$\frac{U-2V}{R}$．
14．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所示的电路补充完整．
（3）按图连接好电路，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，闭合开关并调节滑动变阻器使灯泡正常发光，这时电流表的指针位置如图所示，该小灯泡的额定功率为0.6W．
1．小明家的电度表在1min内转了320转．如图所示，他利用物理课上学到的知识，计算出了此时家用电器的功率为6000W，当电路中同时接入功率为1000W的饭锅，干路电流为31.8 A．
18．为节约用电，小明总是随手关掉家中暂时不使用的家用电器，每多关闭一个家用电器，家庭电路里变小的物理量是（　　）
A．总电流B．总电阻C．总功率D．无法判断
19．物理兴趣小组在做“测量小灯泡的电阻”实验时，准备了以下器材：小灯泡（额定电压为2.5V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、开关、两节干电池、滑动变阻器、导线若干．如图甲为该小组连接的实物图．

（1）请指出实物图连接的两处错误．
①电流表的正负接线柱接反了②滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
（2）正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片置于某位置时，电流表和电压表的示数如图乙、丙所示，电流表示数为0.24A，则小灯泡电阻为9.6Ω．（计算结果保留一位小数）
（3）改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是计算小灯泡的平均电阻，原因是小灯泡的电阻受温度的影响，且随温度的升高而增大，不能求电阻的平均值．
实验次数电压/V电流/A电阻/Ω平均电阻/Ω
11.00.175.97.7
21.40.187.8
31.80.228.2
42.00.238.7
（4）该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率，应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，若此时电流表示数为0.25A，则小灯泡的额定功率为0.625W．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网