题目内容
10.小鹭利用电流表和电阻箱测量小灯泡的功率,设计并连接了如图甲所示的部分实验电路.(1)请你添加一条导线,将图甲所示的实物图补充完整,并使滑动变阻器的滑片P右移时接入电路的阻值变大.
(2)闭合开关S1,将开关S2扳向1(选填“1”或“2”),调节滑动变阻器使电流表的示数为I1,如图乙所示,I1=0.20A.
(3)将开关S2扳向另一端,保持滑动变阻器接入的阻值不变,调节电阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I1.
(4)若此时R=7.0Ω,小灯泡的实际功率P1=0.28W.
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,以下关于额定功率P0与实际功率P1的数值关系,你认为最有可能的是D.
A.P0=2P1 B.P0=3P1 C.P0=4P1 D.P0=5P1.
分析 (1)滑动变阻器要串联在电路中,且要按“一上一下”的方式接入电路;
(2)先将灯泡与滑动变阻器串联,调节滑动变阻器使灯泡发光;根据电流表选择的量程和分度值读出此时电流表的示数I1;
(3)再将电阻箱与滑动变阻器串联,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱接入电路的阻值,使电流表的示数仍为I1;
(4)灯丝电阻值与变阻箱相等,根据P=I2R求出小灯泡的实际功率;
(5)由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,所以,根据P=I2R分析额定功率P0的变化.
解答 解:(1)滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路,使滑动变阻器的滑片P向右移时接入电路的阻值变大,
则应将变阻器滑片左边的电阻连入电路,即将A接线柱与开关右接线柱连接,如图所示:![]()
(2)闭合开关S1,将开关S2扳向“1”,滑动变阻器与灯泡串联,
如图所示,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为I1=0.2A;
(3)将开关S2扳向“2”,保持滑动变阻器的滑片位置不变,使滑动变阻器接入电路的阻值不变,
调节电阻箱连入电路的阻值,当电流表示数为I1时,此时电阻箱连入电路的电阻与上次实验中电流为I1时灯丝电阻相同;
(4)灯丝中电流为I1时阻值一定为R,若此时R=7.0Ω,
则小灯泡的实际功率:P实=I12R=(0.2A)2×7Ω=0.28W;
(5)若小灯泡的额定电流为I0=2I1,假设灯泡的阻值不变,
则P额=I02R=(2I1)2R=4I12R=4P1.
由于灯泡的阻值不是定值,会随温度的升高而变大,
所以,当灯泡在正常工作时,灯泡的阻值变大,
则额定功率P0>P额=4P1,所以最有可能的额定功率值P0=5P1.
故选:D.
故答案为:(1)见上图;(2)1; 0.20;(3)滑动变阻器接入; 电阻箱;(4)0.28;(5)D.
点评 本题考查了用非常规的方法测量灯泡的电功率,实验中没有电压表,利用了串联电路阻值特点,用变阻箱的特点巧妙地获得了灯丝的电阻,进而计算功率,综合性强,难度较大.
| A. | 伽利略 | B. | 托里拆利 | C. | 帕斯卡 | D. | 阿基米德 |
| A. | 圆柱体的重力为12N | B. | 圆柱体浸没时受到的浮力为4N | ||
| C. | 圆柱体的体积为4×10-4m3 | D. | 圆柱体的密度为3×103kg/m3 |