题目内容

1.某同学做“测量小灯泡电功率”实验中,所用电源电压恒为4V,小灯泡的螺旋套上标有“2.5V”字样(提示:图3中左边为电压表,右边为电流表)
(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图1所示,则他接下来的操作是将电流表指针调零.
(2)请你根据图2电路图用笔画线代替导线,将图3中未完成的电路连接好.要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)检查仪器和电路无误后,闭合开关,调节调动变阻器片到某一位置时,电压表示数如图4所示,现要测定小灯泡的额定功率,应将滑片适当地向左(选填“左”或“右”)移动,同时眼睛应观察电压表示数.

(4)改变滑动变阻器的阻值,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,根据记录的数据画出了如图5所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象.由此可知,小灯泡的额定功率为0.625W.

分析 (1)电流表使用前指针要调零;
(2)根据滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小确定变阻器连接方法;
(3)如图4所示,根据电压表选用量程确定分度值读数;
灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(4)根据图5找到额定电压下的电流找到额定电压下的电流,根据P=UI求额定功率.

解答 解:(1)在检查仪器时,发现电流表的指针如图1所示,则他接下来的操作是:将电流表指针调零;
(2)滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,即滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:

(3)灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.6V,大于灯的额定电压2.5V,应减小灯的电压,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,同时眼睛应观察电压表示数,直到电压表示数为额定电压;
(4)由如图5所示的小灯泡的电流随电压变化的关系图象可知,当灯的电压为2.5V时,通过灯的电流为0.25A,小灯泡的额定功率为:
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W.
故答案为:(1)将电流表指针调零;(2)如上所示;(3)左;电压表示数;(4)0.625.

点评 本题测量小灯泡电功率,考查电流表使用,电路的连接、操作过程及额定功率的计算.

练习册系列答案
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16.在“测量小灯泡功率”的实验中.

(1)按图甲正确连接好电路,闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表示数为零,而电压表示数接近电源电压,经检查,电流表是完好的,仅滑动变阻器或小灯泡存在故障,则电路中的故障是小灯泡断路,排除故障后,闭合开关,发现小灯泡仍不亮,电流表指针偏转很小,要使该小灯泡发光只需向左移动滑动变阻器的滑片.
(2)观察小灯泡在不同电压下的高度,读出电压表,电流表示数,实验记录见下表:
实验序号电压U/V电流I/A小灯泡亮度实验功率P/W
①20.18偏暗0.36
②2.50.2正常发光0.5
③3偏亮
①由表格可知:该小灯泡额定电压为2.5V.
②当小灯泡两端电压为3V时,小灯泡偏亮,小明担心灯丝会烧断,于是立即断开开关,未读取电流表示数,同组的小华观察到当时电流表指针的位置如图乙所示,则通过小灯泡的电流为0.22A,小灯泡的实际功率为0.66W.
(3)如图丙是小明重新设计的另一种实验方案来测定小灯泡的额定功率(电源电压不变,电阻R=5Ω).
①电路如图所示,开关S拨到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;
②开关S拨到位置2,变阻器滑片位置不动,读出电流表示数I2;先算出灯泡的电阻R;L$\frac{{I}_{1}R}{{I}_{2}-{I}_{1}}$(请你用所测的物理量和已知量的符号表示),再根据P额=$\frac{{U}_{{额}^{2}}}{{R}_{L}}$,计算灯泡的额定功率,他按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是忽略了温度对灯丝电阻的影响,为了能准确测量灯泡的额定功率,他们只需要将上述步骤①改为将开关S拨到位置1,移动滑片P,使I1R等于2.5V.

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