题目内容
【题目】如图所示,在“测量小灯泡的电功率”实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 1A”的A滑动变阻器和“50Ω 2A”的B滑动变阻器,电源电压为6V.
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(1)本实验中应选择_________滑动变阻器(选填“A”或“B”)
(2)请你用笔画线代替导线将如图甲中的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大。
(________)
(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表电压表均有示数,接下来应进行的操作是______.
A.断开开关,更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(4)问题解决后,继续进行实验,发现电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向右端移动,直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为_____W.
【答案】B
C 0.45
【解析】
(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流:
,
根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为:
,
由欧姆定律可得此时变阻器连入的阻值
,
故选用“50Ω 2A”的滑动变阻器B;
(2)[2]实验中滑动变阻器、电流表应串联在电路中,灯泡正常工作电流约0.25A,所以电流表应使用0-0.6A量程,由滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,所以应将其右下接线柱接入电路中,实物图如图所示;
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(3)[3]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没损坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作;
(4)[4]闭合开关,由图乙知,电压表量程0-3V,分度值0.1V,电压表示数为1.7V,小于灯的额定电压2.5V,要测量小灯泡的额定功率,由串联电路电压的规律,应增大灯的电压减小变阻器分得的电压,根据分压原理,应减小变阻器分得的电压,应将滑动变阻器滑片向右端移动,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光;由图丙知,电流表分度值为0.02A,此时示数为0.18A,则小灯泡的额定功率
。
【题目】为研究“小灯泡和发光二极管亮度相当时,它们消耗电能的快慢”,实验小组设计了如1图所示的电路。
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(1)闭合开关,二极管发光,_________(选填“a”或“b”)端是二极管的正极,记录电压表、电流表的示数填写在表格中。
(2)将发光二极管换成小灯泡,调节滑动变阻器,当小灯泡与发光二极管亮度相当时,电流表示数如图2所示为_________A,此时,小灯泡的电功率是_________W。
(3)根据表格中的实验数据可以得到:亮度相当时,消耗电能更快的是_________。
亮度 | 电压U/V | 电流I/A | |
发光二极管 | 相当 | 3.2 | 0.02 |
小灯泡 | 3 |
(4)如题3图所示,在使用发光二极管的过程中,为防止通过的电流过大而烧坏,必须串联一个“限流电阻”Rx。为测量Rx阻值的大小,实验小组利用一个阻值为20Ω的定值电阻R0设计了如4图所示的电路进行实验,电源电压保持不变。
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a. 闭合开关S、S1,记录电压表示数;
b. 闭合开关S,断开S1,记录电压表示数;
两次实验中,同学们发现电压表指针位置相同,如5图所示。由此可知,实验中,电源电压为____V。当闭合开关S,断开S1时,Rx两端电压为___V,Rx电阻为___Ω。