题目内容
9.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻阻值约为10Ω.(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.
(2)小叶同学闭合开关,移动滑片到某一点时,电压表示数如图乙所示.若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向B(填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(3)小勇同学在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是灯泡断路(写出一种原因即可).
(4)小向同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图象,发现小灯泡两端电压变大时,灯丝电阻也变大了,产生这一现象的原因可能是电压变大,则小灯泡的功率增大,灯丝温度上升;导致小灯泡的电阻变大.
分析 (1)根据灯泡额定电压、灯丝电阻选择电压表、电流表量程,把电压表并联在灯泡两端,电流表与灯泡串联.
(2)读取电压表示数时,先要明确电压表选择的量程和对应的分度值;电压表示数小于灯泡额定电压,要测小灯泡的额定功率,应移动滑片位置,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡电压变大,达到额定电压.
(3)灯泡不亮,可能是灯泡短路或断路或灯泡之外的电路断路;电压表无示数,可能是与电压表并联的灯泡短路或电压表并联电路之外的电路断路;
(4)从温度对电阻的影响分析原因.
解答 解:
(1)灯泡的额定电压是2.5V,电压表选择0~3V量程,把电压表并联在灯泡两端,
灯泡正常发光时的电流约为I=$\frac{{U}_{额}}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以电流表选择0~0.6A量程,与灯泡串联.电路图如图所示.
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(2)由图知,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时灯泡两端电压为2.2V;要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向B端移动,使滑动变阻器两端电压降低,灯泡两端电压升高,达到2.5V;
(3)电流表无示数,可能是电流表断路或电流表之外的电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知电路故障为灯泡断路;
(4)由于灯丝电阻受温度影响,随电压的变大,灯泡的功率变大,灯丝温度升高而增大,所以小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大.
故答案为:(1)如上图;(2)B;(3)灯泡断路;(4)电压变大,则小灯泡的功率增大,灯丝温度上升; 导致小灯泡的电阻变大.
点评 本题考查了:连接实物图、电路故障分析,是实验的常考内容,应掌握;分析电路故障时,根据故障现象分析各种可能的原因,最后综合各种可能的情况,确定故障原因.
(1)如图甲所示是小科连接的实验电路,电路中存在错误,请你只改动一根导线,使电路符合题目要求,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(2)在电路连接改正后,小科闭合开关,发现电流表无示数、灯泡不亮,而电压表有示数,且等于电源电压,则说明电路中存在的电路故障是灯泡断路;
(3)在故障排除后,小科移动滑动变阻器的滑片,进行了多次实验,实验数据记录如表格所示,第3次电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电功率为0.3W;
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 电压U/A | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
| 电流I/A | 0.10 | 0.16 | 0.2 | 0.23 | 0.25 | 0.26 |
| A. | 20℃ | B. | 18℃ | C. | 17℃ | D. | 15℃ |