题目内容

小明在进行“测定小灯泡的额定功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0-0.6A、0-3A)、电压表(0-3V、0-15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个、导线若干.

(1)小明在实验中电流表应该选择______的量程,电压表应该选择______的量程.
(2)他连接的实物电路如图所示,请你在虚线框内画出该电路图.
(3)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到______端.
实验次数123
电压U/V2.02.52.8
电流I/A0.300.360.38
(4)调节滑动变阻器测得如表所示的三组数据,则小灯泡的额定功率为______W.
(5)小明发现,由表中数据计算可知:小灯泡亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是______.

解:(1)小灯泡的额定电压是2.5V,因此电压表选择0~3V的量程;小灯泡正常发光时的电阻约为7Ω,此时通过小灯泡的电流I==≈0.36A,因此电流表选择0~0.6A量程.
故答案为:0~0.6A;0~3V.
(2)先画出电源,按照电流通过的路径以次画出电流表、滑动变阻器、灯泡、开关,最后把电压表并联在灯泡的两端,如下图所示:

(3)闭合开关之前,滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处,滑动变阻器的下面选择的是B接线柱,因此滑片应移到A端.
故答案为:A.
(4)小灯泡的额定电压是2.5V,对应的电流是0.36A,因此小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W.
故答案为:0.9.
(5)由于灯的电压越大,实际功率也越大,灯丝的温度也越向,故灯的电阻随温度的升高而变大.
故答案为:灯丝的电阻随温度的升高而增大.
分析:(1)知道小灯泡的额定电压和正常发光时的电阻,根据欧姆定律计算出小灯泡的电流,据此确定电流表的电流,根据小灯泡的额定电压确定电压表的量程.
(2)先画出电源,然后根据图示的实物图,按照电流通过的路径从正极出发,回到负极的过程中,依次画出电路元件,最后把电压表并联在灯泡的两端.
(3)为了保护电路,闭合开关之前滑动变阻器的应调到最大阻值处.
(4)额定功率等于额定电压和对应的电流的乘积,即P=UI.
(5)灯丝发光时其温度会升高,灯丝电阻受温度的影响.
点评:本题考查了电表量程的选择、电路图、电路和连接、滑动变阻器的使用、电功率的计算以及灯丝电阻的变化的影响因素,是测电功率实验中常考的问题.
练习册系列答案
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小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压是2.5V,电路原理图和实物图如图1所示.按实验要求,他测出了一组实验数据,并记录了小灯泡亮度的变化情况,结果如下表所示:
电压/V 2.00 2.50 2.80
电流/A 0.27 0.30 0.32
亮度变化 暗→亮

(1)请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整.则小灯泡额定功率是
0.75
0.75
W.
(2)闭合开关,接通电路后,电流表、电压表工作正常,示数均不为零.移动滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针不随着发生变化,则可能的原因是
滑动变阻器连接错误
滑动变阻器连接错误

(3)改正电路后进行实验,测得某次实验结果如图2所示,此时电流表的示数为
0.2
0.2
A,电压表的示数为
1.2
1.2
V.
(4)在实验(3)中,你认为该同学的实验操作不妥之处是
电流表量程太大
电流表量程太大
,改进的办法是
改用小量程
改用小量程
.还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而
变大
变大

(5)小明完成实验整理好器材离开后,他的伙伴小刚接着做同样的实验,小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想有下面几种可能:
A.可能是灯丝断了 B.可能是变阻器断路 C.可能是小灯泡短路 D.可能是电流表断路
根据小刚的猜想,借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想,将电压表、电流表示数情况填入下表.
猜想 电流表的读数(填“有或无”) 电压表的读数(填“有或无”)
如果A成立
如果C成立
小明同学在“测定小灯泡的功率”的实验中,所用小灯泡的额定电压是2.5V,正常工作时电阻的为10Ω,电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,如图,按实验要求,他测出了三组实验数据,并记录了小灯泡亮度的变化情况,结果如下表所示:
电压/V 2.00 2.50 2.80
电流/A 0.27 0.30 0.32
亮度变化 暗→亮

(1)请你用笔画线代替异线,将实物图连接完整,根据表格数据,则小灯泡额定功率是
0.75
0.75
W.从表格的数据你还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而
增大
增大

(2)若闭合开关,接通电路后,电流表、电压表工作均有示数,但小灯泡发光较暗,移动滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针都不变,则可能的原因是
滑动变阻器连接错误,下面两接线柱同时接入电路
滑动变阻器连接错误,下面两接线柱同时接入电路

(3)另一组的小华同学使用规格相同的灯泡进行实验,正确测得某次实验结果如图甲、乙,此时电压表的示教为
2.2
2.2
V,电流表的示数为
0.24
0.24
A.
(4)小明完成实验整理好趁器材离开后,他的伙伴小刚接着做同样的实验,小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关时发现灯不亮,聪明的小刚猜想有下面几种可能:A.可能是灯丝断了;B.可能是变阻器断路;C.可能是小灯泡短路;D.可能是电流表断路.
报据小刚的猜想,借助图中电流表和电压表验证小刚的猜想,将电压表、电流表示数情况填入下表.
猜想 电流表的读数 电压表的读数
如果A成立
如果C成立
(5)小刚解决疑问后,忽然发现有一实脸小组的电压表0-3V档量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率.他仔细观察电路,发现电源电压为6V恒定不变,请你帮小刚设计一个电路,把电路图画在虚线框内.按照新设计的电路图,在测定小灯泡的额定功率时,应调节滑动变阻器.使电压表读数为
3.5
3.5
V.

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