题目内容
【题目】小明同学用电压表、电流表测量小灯泡的电功率,已知电源电压为3V,灯泡上标有“2.5V”的字样。
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(1)小明连接了如图甲所示的实验电路,检查后发现有一根导线连接有错误。请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(_____)
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压/V | 1.00 | 1.70 | 2.50 |
电流/A | 0.14 | 0.22 | |
电阻/Ω | 7.1 | 7.7 |
(2)电路改正后,调好变阻器滑片,闭合开关,小明发现灯泡不亮,电流表的示数为零,电压表有示数;取下灯泡,两表的示数仍不变。其故障可能是_____。
(3)故障排除后,小明闭合开关,将滑片移动到某个位置时,电压表示数为2V,为了使小灯泡正常发光,需将滑片向_____(选填“左”或“右”)移动。
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示。则小灯泡的额定功率为_____W,此时滑动变阻器连入电路的电阻为_____Ω(结果保留一位小数)
(5)小明利用这次实验的数据,算出小灯泡在不同情况下的电阻,发现相差较大。通过交流,其他小组也都有类似现象。经讨论,同学们认为这个现象不能单纯用误差来解释,而是因为灯泡的电阻还与_____有关。
【答案】
灯泡断路 左 0.65 1.9 温度
【解析】
(1)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测灯的电压,如下所示:
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(2)经分析,实验中发现电流表的示数为零,电压表有示数,说明电压表与电源的两端相连,电路可能出现的故障是灯断路;
(3)灯在额定电压下正常发光,示数为2V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
根据串联电路的规律和欧姆定律,滑动变阻器连入电路的电阻:
R滑=
≈1.9Ω。
(5)灯的电流随电压的增大而变大,根据P=UI可知,灯的功率变大,灯的温度升高,灯的电阻变大,故灯泡电阻随电压增大、亮度增强而增大,即灯泡的电阻随温度的升高而增大。