题目内容
18.同学们在“探究小灯泡的亮度与功率的关系”实验中,所用电源电压为6V,灯泡的额定电压U0=3.8V,额定功率在1-1.5W的范围内.(1)按图甲所示的电路图,请你用笔画线代替导线将图乙的电路补充完整.
(2)小杜同学在实验过程中,将滑动变阻器的滑片P缓慢向B端移动,小灯泡的实际功率变大(选填“变大”、“变小”或“不变”);同时观察到小灯泡的亮度将变亮(选填“亮”或“暗”).
(3)另一组的小张同学在实验过程中发现电流表、电压表示数如图丙所示,经分析造成这种现象的原因是电压表量程接错,误以为接的是0~15V,实际接了0~3V.
分析 (1)根据电路图连接实物图,根据灯泡的额定电压确定电压表的量程;
(2)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据P=UI可知灯泡实际功率的变化,进一步判断灯泡亮暗的变化.
(3)根据电流表所选量程可读数,根据电压表指针位置读数,然后与电源电源比较即可知造成这种现象的原因.
解答 解:
(1)由图甲知,滑动变阻器应一上一下串联入电路中,电压表应与灯泡串联,因为灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表应使用0~15V量程,如图所示:
;
(2)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片P缓慢向B端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由I=$\frac{U}{R}$可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表的示数变大;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
(3)由图可知,电流表所选量程为0~0.6A,则由指针位置可知,此时电流表的示数是0.2A,
由灯泡的额定电压U0=3.8V,可知,电压表应接0~15V,若接在0~15V量程,那么由指针位置可知,此时电压为10V,而电源电压为6V,所以没有接在0~15V量程,接在0~3V量程,故此时电压表的示数为2V,由此可知,电压表量程接错,误以为接的是0~15V,实际接了0~3V.
故答案为:(1)见上图;(2)变大;亮;(3)电压表量程接错,误以为接的是0~15V,实际接了0~3.
点评 本题考查了连接电路图、串联电路的特点、欧姆定律的应用,连接电路图时,要注意电表量程的选择.
(1)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是:L1断路排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一.
表一
| 电压/V | 电流/A | 亮暗情况 | |
| 1 | 1 | 0.16 | 暗 |
| 2 | 1.5 | 0.22 | 较亮 |
| 3 | 2.5 | 0.28 | 亮 |
| 电压/V | 电流/A | 亮暗情况 | |
| 4 | 1 | 0.28 | 很暗 |
| 5 | 2.5 | 0.38 | 暗 |
| 6 | 6 | 0.72 | 很亮 |
(3)分析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与实际功率有关.
【拓展】完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱(
实验步骤:①根据电路图连接实物电路图;②只闭合S1,移动变阻器滑片,使电流表示数为0.1A;③断开S1,闭合S2,滑片不动,调节电阻箱,当电流表示数为0.1A时,读出电阻箱连入电路中的电阻为R;
表达式:P额=(0.1A)2R.
| A. | 电能表上不能直接读出应该交的电费 | |
| B. | 空气开关兼具保险丝的短路保护作用 | |
| C. | 三线插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚 | |
| D. | 漏电保护器用于当灯泡的灯丝烧断时,将电流导入大地 |
| 液体与量杯的质量m/g | 30 | 50 | 70 |
| 液体的体积V/cm3 | 10 | 30 | 50 |
| A. | 3.0×103kg/m3 10g | B. | 1.7×103kg/m3 10g | ||
| C. | 1.4×103kg/m3 20g | D. | 1.0×103kg/m3 20g |
| A. | 两侧钩码下各增加一个相同的钩码后,右端下沉 | |
| B. | 两侧钩码下各去掉一个相同的钩码后,左端下沉 | |
| C. | 两侧钩码分别远离支点移动一格,右端下沉 | |
| D. | 两侧钩码分别向支点移动一格,左端下沉 |
| A. | 街边的路灯同时亮,同时灭 推理:路灯是串联的 | |
| B. | 手压海绵体积变小 推理:分子间有空隙 | |
| C. | 白光透过三棱镜分解成七色光 推理:白光是复色光 | |
| D. | 轻质球a、b靠近时相互吸引 推理:a、b两球一定带异种电荷 |
| A. | 两灯泡串联 | B. | 电流表测的是总电流 | ||
| C. | 电流表测的是L1的电流 | D. | 电流表测的是L2的电流 |
| A. | 电磁铁的吸起大头针端是S极 | |
| B. | 电磁铁吸起大头针的原因是通电导体在磁场中受到力的作用 | |
| C. | 若只减少电磁铁线圈匝数,电磁铁吸起大头针的数量会减少 | |
| D. | 若仅将电路中的电源正负极对调,电磁铁会吸起更多的大头针 |