题目内容
15.在“测小灯泡电功率”的实验中,实验室为每个小组提供的器材有:电压恒为5V的电源一个,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)各一个,开关一个,标有“20Ω1A”的滑动变阻器一个,导线若干,额定电压为3.8V小灯泡一个.实验前电压表与电流表均已调零.第一小组的同学实验时按如图甲所示方式连接电路.
(1)连接电路时,开关应断开;实验中在调节灯泡两端电压的过程中,开关应闭合(选填“闭合”或“断开”).
(2)开关闭合前,应把滑动变阻器的滑片调到A(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则故障原因可能是小灯泡短路.
(4)排除故障后,调节滑片到某一位置时,灯恰好正常发光.此时电流表的示数如图乙,则小灯泡的额定功率为1.52W.
(5)该小组的同学们经过多次实验,记录了多组电压与电流值,并绘出如图丙所示图象.通过分析图象,发现小灯泡灯丝电阻是变化的,这是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大.
(6)第二小组的同学在实验中发现,本组的电压表0~15V的量程已损坏,而0~3V的量程可以使用.经过研究设计了如图丁所示电路,完成了小灯泡功率的测量.实验时,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.2V时,小灯泡正常发光.
分析 (1)在接线过程中,开关应处于断开状态;实验中在调节灯泡两端电压的过程中,开关应闭合;
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处.
(3)电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,由此找故障的原因.
(4)根据图乙知电流表量程和分度值,读出其示数,根据P=UI计算小灯泡的额定功率.
(5)分析图象可知灯泡电阻是变化的,从温度影响电阻的角度分析原因.
(6)由串联电路的电压特点分析说明.
解答 解:(1)为了保护电路,在接线过程中,开关应断开,以避免因接线错误造成短路将电源烧坏;
而实验中在调节灯泡两端电压的过程中,开关应闭合;
(2)为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即A端.
(3)电流表有示数,说明整个电路是通路,而电压表无示数,灯泡也不亮,所以故障的原因可能是能灯泡短路了.
(4)由图乙电流表使用的是0-0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.4A,此时灯恰好正常发光,所以小灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W.
(5)从图象还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大.这是因为,随着电压的增大,灯的实际功率也逐渐增大,灯的温度逐渐升高,而金属的电阻随温度的升高而增大,所以灯丝电阻变大.
(6)由图丁,电压表测滑动变阻器两端电压,当灯泡正常发光时电压为3.8V,此时滑动变阻器两端电压U变=U-U额=5V-3.8V=1.2V,即电压表示数为1.2V时,小灯泡正常发光.
故答案为:(1)断开;闭合;
(2)A;
(3)小灯泡短路;
(4)1.52;
(5)灯丝电阻随溫度的升高而增大;
(6)1.2
点评 本题涉及到的知识很多,实验注意事项、电路故障分析与判断,电流表的读数,分析电阻和温度的关系,多次测量的目的等等,设计实验方案的能力,综合性较强,是中考的热点问题.
| A. | 晓明对牛奶产生吸引力的怍用 | B. | 大气压作用在牛奶液面上的结果 | ||
| C. | 吸管本身有吸牛奶的作用 | D. | 牛奶压力的作用 |
| A. | 悬浮地球仪 | B. | 电磁起重机 | C. | 电铃 | D. | 水位报警器 |