题目内容

5.如图甲是某同学做测定小灯泡电功率实验的电路,其中小灯泡的额定电压为2.5V.

(1)该同学连接电路时少连接了3根导线,请在图中补画,以使电路连接完整.
(2)该同学连接完3根导线,开始实验.当小灯泡正常发光时电流表的读数如图乙所示.此灯泡额定功率是0.5瓦.
(3)做完实验后,该同学将本实验与八年级所学的测量电阻值的实验进行比较.请写出两实验的一个不同之处测电阻的原理:R=$\frac{U}{I}$,测电功率的原理:P=UI
(4)该同学根据测量灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I-U图象,如图丙所示.结果发现图线不是直线,这表明通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比.请分析这一现象的原因灯丝的电阻受温度影响而发生变化.

分析 (1)根据电压表和滑动变阻器的使用规则分析解答;
(2)根据电流表的量程和分度值,得出电流表的示数,根据P=UI算出灯泡的额定功率;
(3)伏安法测电阻原理:R=$\frac{U}{I}$,测电功率原理:P=UI;
(4)灯泡的灯丝会随温度的变化而改变,这是造成电流与电压不成正比的真正原因.

解答 解:(1)电压表与灯泡并联,且电压表的量程为0-3V;滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路,如图所示:

(2)图乙中,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,则灯泡正常发光时的电流为0.2A,
灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(3)测电功率的实验目的是测量灯泡的功率,测电阻的实验目的是测量电阻,两个实验的目的不同;实验原理也不同,测小灯泡功率的实验原理是P=UI,伏安法测电阻阻值的原理是:R=$\frac{U}{I}$.
(4)I-U图线弯曲说明灯泡的电阻值是变化的,不是定值,
这是因为灯丝电阻随温度升高而增大,灯泡两端电压越大,通过灯的电流越大,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大,所以图线不是直线.
故答案为:(1)见上图;(2)0.5;(3)测电阻的原理:R=$\frac{U}{I}$,测电功率的原理:P=UI(合理即可,答案不唯一);(4)灯丝的电阻受温度影响而发生变化.

点评 本题考查了电路的连接、电流表的读数、电功率的计算、测量电阻和功率的区别、电阻变化的原因等知识,综合性比较强,但难度不大.

练习册系列答案
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14.“为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦”这个问题困扰着刚学习摩擦起电的科学研究小组的成员,他们在努力探究.

(1)先是一道题给了他们启发:①用丝绸分别摩擦玻璃棒(带正电)和保鲜膜,再将经丝绸摩擦的玻璃棒和保鲜膜靠近,两者会相互吸引,可见保鲜膜经丝绸摩擦后带的是负电荷.②丝绸、玻璃、保鲜膜三者相比,在摩擦时最容易失去电子的是玻璃,最容易捕获电子的是保鲜膜,于是就排出了这三种物质的捕获别的物质的电子能力的强弱,如法炮制就可以得到一张“摩擦电序”表,感觉问题有了头绪.
(2)然后成员们做了一些材料,排了序,有些实验现象不明显,很难判断,他们想网上会不会有“摩擦电序”表,于是上网查询,果真如愿.
(3)最后解决了问题:为什么丝绸要与玻璃棒摩擦而毛皮要与橡胶棒摩擦?因为玻璃棒和橡胶棒都是好的绝缘体,玻璃棒和橡胶棒经摩擦产生的电荷不易传导走,所以玻璃棒和橡胶棒经摩擦能带电;而金属棒和手(人体)都是好的导体,金属棒摩擦后产生的电荷很容易经金属棒和手传导到地上,使金属棒上没有多余的电荷而不带电.
(4)后续,这次研究小组的研究不仅解决了困扰着的问题,还顺藤摸瓜出“摩擦电序”,更重要的是获得了研究的思想,整个研究过程或“摩擦电序”给你的启示是学好物理要善于观察,乐于动手,多做实验.

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