题目内容

8.在测量小灯泡电功率的实验中,实验室所提供的器材有:电源(电压恒为6V),额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡,电流表、电压表、开关各一个,导线若干,规格为“10Ω、1A”和“50Ω、1.5A”的滑动变阻器各一个.
(1)图甲所示是小明连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整.
(2)检查电路连接无误后,将滑动变阻器的滑片置于A(选填“A”或“B”)端,闭合开关后,小明立即发现小灯泡发光过亮不能进行实验,为了完成实验,接下来他的操作是断开开关换接“50Ω、1.5A”滑动变阻器重新实验.
(3)小明改正错误后,闭合开关,改变滑动变阻器的阻值,并绘制如图乙所示的I-U图象,根据图象可知小灯泡的额定功率是0.625W.小明发现小灯泡两端电压不同时,灯丝的电阻不相等,你认为原因可能是灯丝电阻受温度影响.
(4)根据I-U图象可知,当小灯泡的功率为0.075W时,电流表的示数为0.15A.

分析 (1)电流表串联在电路中,电压表并联在小灯泡两端,滑动变阻器串联并且一上一下接线,根据灯泡额定电压和正常发光电流确定电表的量程;
(2)闭合开关前,将滑片置于阻值最大处,根据连接确定移动方向;闭合开关后,小灯泡发光过亮,是由于所使用滑动变阻器阻值太小;
(3)利用曲线图和额定电压,确定灯泡的电流,再利用P=UI求出电功率;分析曲线变化确定小灯泡的电阻变化;
(4)由图象根据P=UI,找到功率为0.075W时的电流.

解答 解:
(1)测灯泡功率的实验中,电压表并联在小灯泡两端,灯泡额定电压2.5V,所以电压表使用0-3V量程,电流表串联在电路中,灯泡正常发光电路约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以电流表使用0-0.6A量程,滑动变阻器串联并且一上一下接线,连接电路;如下图:
;
(2)闭合开关前,将滑片置于阻值最大处,根据连接确定滑片应该置于A端;闭合开关后,小灯泡发光过亮,是由于所使用滑动变阻器阻值太小,即使用的是“10Ω、1A”的滑动变阻器;接下来应该断开开关,换用“50Ω、1.5A”的滑动变阻器重新做实验;
(3)根据图象可知U=2.5V时,I=0.25A,则P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;
图乙可以看出中灯泡电流与电压的图线是条曲线,反映灯丝的电阻是变化的,原因是灯丝电阻受温度影响;
(4)由图乙,当灯泡电压为0.5V时,通过的电流为0.15A,此时功率P=UI=0.5V×0.15A=0.075W,所以此时电流表示数为0.15A.
故答案为:(1)见上图;
(2)A;断开开关换接“50Ω、1.5A”滑动变阻器重新实验;
(3)0.625;灯丝电阻受温度影响;
(4)0.15.

点评 本题考查了连接电路的注意事项、连接实物图、图象的分析、电路故障的判断、功率计算等,是考试中常见的实验探究题类型.

练习册系列答案
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16.为了研究液体降温时放出的热量与哪些因素有关,某小组同学通过实验进行研究.他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别盛入150克和300克的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水的温度随时间的变化情况.他们实验记录的数据分别如表一、表二所示.(设两杯水每分钟发出的热量相等)
表一:150克温水
时间(分)012345678…
温度(℃)363534333231302928…
降低温度(℃)012345678…
表二:300克温水
时间(分)0246810121416…
温度(℃)363534333231302928…
降低温度(℃)012345678…
(1)分析比较表一(或表二)中的第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:质量相同的同种物质,放出的热量与降低的温度成正比.
(2)分析比较表一和表二中的第3列(或第4列、第5列…)等数据及相关条件,可得出的初步结论是:质量相同的不同物质,升高相同的温度吸收的热量不相同.
(3)进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件,还可以发现:质量相同的同种物质,吸收热量与升高温度的比值是定值(或质量相同的不同物质,吸收热量与升高温度的比值不同).
(4)实验后小组同学进行了交流,他们认为:通过上述实验得出的结论不够全面,还应继续添加器材进一步进行研究.在以下拟添加的器材中,你认为最合理的是C(选填字母),继续进行实验并将数据与表一中的数据进行比较.
A.50克水    B.100克酒精    C.150克甘油    D.200克煤油.

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