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16.小明在测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率时

(1)连接实物电路如图所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡不亮,经检查,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线
(2)如果用干电池做电源,他至少用干电池4节.
(3)闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图(乙)所示为2.2V,若要测量小灯泡的额定功率,应将实物电路中的滑片P向滑动变阻器的左(选填“左”或“右”)端移动,才能使电压表的示数为2.5V.
(4)移动滑片P,记录多组电压表和电流表的示数,并绘制出如图(丙)所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡额定功率是0.5W.
(5)由步骤(4)知小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,他结合实验过程分析得知,其的原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化.

分析 (1)在实物连接图中找到错误之处:主要分析电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用,从电压表和电流表的正负接线柱、量程、连接方式,滑动变阻器的接线柱和连入方式上逐条分析.
(2)一节干电池电压1.5V,根据灯泡的额定电压确定干电池的节数;
(3)知道电压表的量程,判断出分度值,而后得出电压表的示数;若要使灯泡电压增大,应使电路中电流增大,即应减小滑动变阻器的接入电阻,则可知滑片的移动方向;
(4)由图象读出灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的电流,根据P=UI计算其额定功率;
(5)从灯泡电阻的变化可解释图象为什么不是一条直线.

解答 解:(1)由图可知,滑动变阻器与灯泡并联了,电压表串联在电路中了,应将滑动变阻器与灯泡串联,电压表应并联在小灯泡两端;将灯泡左端接线柱改接到电源的负极接线柱上即可;如图所示:

(2)一节干电池1.5V,灯泡的额定电压为2.5V,所以至少用干电池2节;
(3)电压表使用量程0-3V,分度值是0.1V,故电压表的示数是2.2V,所以若要使得电压的示数等于灯泡的额定电压2.5V,即需要让灯泡两端的电压变大,即必须让变阻器两端电压变小,所以应让变阻器的电阻变小,所以应该将滑片像左移动;
(4)由图象,当灯泡两端电压U=2.5V时,通过灯泡的电流I=0.2A,所以灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
(5)由于灯泡灯丝的电阻是变化的,会随温度的升高而增大,所以电流随电压变化的图象不是一条直线.
故答案为:(1)见上图;(2)2;(3)2.2;左;(4)0.5;(5)灯泡的电阻随温度的变化而变化.

点评 本题通过测定“小灯泡的电功率”的实验,考查了电压表、滑动变阻器的连接,图象的运用及电功率的计算等,这些都是电学实验中的常见问题,应注意掌握;还要能利用确定的器材和实验电路图设计不同的实验.

练习册系列答案
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1.某班同学在做“测定小灯泡电功率”的实验时电路如图所示,所用电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V.

(1)甲同学碰接电路的最后一根导线时,灯泡立即发光,而且很亮,则连接电路时存在不规范或者不妥当之处是连接电路时开关没有断开.(写一种情况)
(2)丙同学闭合开关时,发现电压表的指针快速转动到左边无刻度处,这是由于正负接线柱接反.
(3)丁同学按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是小灯泡断路;故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,若要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;接着丁同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W,该图象不是直线,主要原因是灯丝电阻随温度升高而增大.
(4)戊同学想换用其他规格的小灯泡再做该实验,但他却操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,那么拔出后,电压表示数变大电流表示数变小(填“变大”“变小”和“不变”).
(5)实验时,电压表的示数为U,电流表的示数为I,乙同学利用P=UI计算出小灯泡的电功率,若考虑电表的电阻对测量的影响,则电功率的测量结果与真实值相比偏大(选填“大”或“小”).

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