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文檔簡(jiǎn)介
18.3測(cè)量小燈泡的電功率(專題訓(xùn)練)【三大題型】
專項(xiàng)發(fā)型叔的
【題型1實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的電功率】..............................................................1
【題型2缺少測(cè)量器材測(cè)量小燈泡的電功率情況1.....................................................................25
【題型3實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的電功率綜合1..................................................................................54
—寺項(xiàng)疆型荊株
[題型1實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的電功率】
1.(2023?江岸區(qū)校級(jí)模擬)小華按如圖所示的電路圖測(cè)量小燈泡的電功率,其中具體有:
額定電壓為2.5V的小燈泡,“35C1A”的滑動(dòng)變阻器等元件,檢查無(wú)誤后,閉合開關(guān)就
直接記錄了第一組數(shù)據(jù),以下說(shuō)法不正確的是()
序號(hào)12345
U/V0.51.72.12.52.8
I/A0.10.150.260.2803
A.表格中第2組數(shù)據(jù)明顯是錯(cuò)誤的
B.小華所用電源電壓是4V
C.其它器材不變,若用一個(gè)定值電阻替換燈泡,就匕以用來(lái)探究電流與電壓和電阻的關(guān)
系
D.無(wú)論燈變亮還是變暗,小燈泡電壓變化量與電流變化量的比值一定等于滑動(dòng)變阻器電
壓變化量與電流變化量的比值
【答案】C
【分析】(1)燈絲電阻隨溫度的升高而增大;
(2)檢查無(wú)誤后,閉合開關(guān),此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓
規(guī)律結(jié)合歐姆定律和第1組數(shù)據(jù)求出電源電壓;
(3)在探究電流與電咀的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,需更換不同同值的定值電阻;
(4)根據(jù)電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,電壓表測(cè)量燈泡
兩端電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)分析問(wèn)答。
【解答】解:A、由第2組數(shù)據(jù)可知,燈泡的電阻為:
R2=11.30,
I20.15A
第3組燈泡的電阻為:
—十&—
因燈絲電阻隨溫度的升高而增大,第3組燈泡的電阻應(yīng)該大于第2組燈泡的電阻,而R3
VR2,所以表格中第2組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的,故A正確;
B、檢查無(wú)誤后,閉合開關(guān),此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)
律結(jié)合歐姆定律和第I組數(shù)據(jù)可知,電源電壓為:
U=Ui+IiR滑=().5V+01AX35C=4V,故B正確;
C、在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,需更換不同阻值的定值電阻,而本實(shí)驗(yàn)中只用?個(gè)
定值電阻替換燈泡,所以只能探究電流與電壓的關(guān)系,不能探究電流與電阻的關(guān)系,故
C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)榇?lián)電路處處電流相等,因此小燈泡的電流變化量-定等于變阻器的電流變化量;
因?yàn)殡娫措妷翰蛔?,燈泡兩端電壓和滑?dòng)變阻器兩端電壓之和等于電源電壓,故小燈泡
的電壓變化量一定等于變阻器的電壓變化量,所以無(wú)論燈變亮還是變暗,小燈泡電壓變
化量與電流變化量的比值一定等于滑動(dòng)變阻器電壓變化量與電流變化量的比值,故D正
確。
故選:Co
2.(2023春?阜城縣校級(jí)期中)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:3V的旭源、
標(biāo)有“2.5V”的小燈泡、滑動(dòng)變阻器R、電流表、電壓表、開關(guān)及導(dǎo)線若干。
(1)小明所接的實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,電路中部分連接不合理,但只需改動(dòng)一根導(dǎo)線,
即可使電路連接正確。請(qǐng)你在應(yīng)改動(dòng)的導(dǎo)線上打“義”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的
接法。
(2)小明改正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,故障
的原因可能是小燈泡斷路。
(3)排除故障后,實(shí)臉中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2V,為了測(cè)出小燈泡的額定功率,他應(yīng)該
把滑片P向B(選填"A”或"B”)移動(dòng)。
(4)小明進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到小燈泡兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像如圖乙實(shí)線所示,則
根據(jù)圖像可知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓與通過(guò)它的電流關(guān)系U-1圖像應(yīng)為圖乙中的虛線
③(選填“①”“②”或“③”),小燈泡的額定功率為0.75W,可確定實(shí)驗(yàn)中
所使用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值不小于25Oo
【拓展】小明為了測(cè)出小燈泡的額定功率,他利用電阻箱Ro和滑動(dòng)變阻器R設(shè)計(jì)如圖丙
所示的測(cè)量電路,但在實(shí)際操作時(shí)將開關(guān)S2撥到位置2時(shí),無(wú)法調(diào)到額定電壓,從而無(wú)
法測(cè)出額定功率。其原因是電阻箱的最大電阻太個(gè).
【答案】(1)見解答圖;(2)小燈泡斷路:(3)B;(4)③:0.75;25;(5)電阻箱的最
大電阻太小。
【分析】(I)在測(cè)量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)中,電流表、滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián),電壓
表并聯(lián)在小燈泡兩端;
(2)小明改正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路,電壓表示數(shù)
接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的,
則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定滑動(dòng)變器滑片移動(dòng)方向;
(4)根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓與小燈泡兩端的電壓之和等于電源電
壓,再結(jié)合小燈泡兩端的電壓與電流的關(guān)系圖像來(lái)確定滑動(dòng)變阻器兩端電壓與通過(guò)它的
電流關(guān)系圖像;
由圖像查出小燈泡的額定電流,再根據(jù)P=UI計(jì)算出小燈泡的額定功率;
當(dāng)電路中的電流最小時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,利用串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆
定律計(jì)算出此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值,實(shí)驗(yàn)中所使用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值
不應(yīng)小于此值;
(5)實(shí)際操作時(shí)將開關(guān)S2撥到位置2時(shí),無(wú)法調(diào)到額定電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,
是因?yàn)殡娮柘涞淖畲箅娮杼?,不能分得更大電壓,從而無(wú)法讓電阻箱兩端達(dá)到額定電
壓。
【解答】解:(1)原電路圖中,電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)后再與燈泡并聯(lián),電壓表串聯(lián)
在電路中是錯(cuò)誤的,在測(cè)量小燈泡電功率的比驗(yàn)中,電流表、滑動(dòng)變阻器和小燈泡串聯(lián),
電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,如下圖所示:
(2)小明改正錯(cuò)誤后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路,電壓表示數(shù)
接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的,
則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,即故障的原因可能是小燈泡斷路;
(3)排除故障后,實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2V,小于燈泡額定電壓2.5V,為了測(cè)出小
燈泡的額定功率,應(yīng)增大燈泡兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩
端電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故他應(yīng)該把滑片P向B移
動(dòng);
(4)因燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,則可知燈泡的U-I圖像是一條向上的曲線(圖
乙中的實(shí)線);燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,燈泡和滑動(dòng)變阻器
兩端電壓之和保持不變,或燈泡兩端電壓的變化量等于滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化量;
由燈泡的U-I圖像可知,隨著電流的增大,燈泡兩端電壓的增加量逐漸增大,所以滑動(dòng)
變阻器兩端電壓的減小量逐漸增大(即向卜.的圖線逐漸變陡),故他畫出的滑動(dòng)變阻器的
U-I圖像應(yīng)為圖乙中的③;
由圖乙知,小燈泡兩端的電壓為額定電壓2.5V時(shí),通過(guò)小燈泡的電流為0.3A,
則小燈泡的額定功率為:P=UI=2,5VX0.3A=0.75W;
由圖乙知,實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的最小電流為0.1A,此時(shí)小燈泡兩端的電壓為0.5V,則滑動(dòng)變阻
器兩端的電壓為:U漕=1)總-1;燈=3V-0.5V=2.5V,
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為:口滑=二一=2里=25。,這是實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器
I最小0.1A
接入電路的最大電阻值,故所選滑動(dòng)變阻器最大阻值不小于25C;
(5)實(shí)際操作時(shí)將開關(guān)S2撥到位置2時(shí),無(wú)法調(diào)到領(lǐng)定電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,
是因?yàn)殡娮柘涞淖畲箅娮杼?,不能分得更大電壓,從而無(wú)法讓電阻箱兩端達(dá)到額定電
壓。
故答案為:(1)見解答圖;(2)小燈泡斷路:(3)B;(4)③;0.75;25;(5)電阻箱的
最大電阻太小。
3.(2022秋?西城區(qū)期末)小剛在實(shí)驗(yàn)室利用伏安法測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡正常發(fā)
光時(shí)的電功率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值直至電壓表的示數(shù)為2.5V,此
時(shí),電流表的示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定功率為0.75Wo
【答案】2.5;0.75o
【分析】燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下發(fā)光的功率,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該手移動(dòng)滑動(dòng)
變阻器的滑片,眼看電壓表示數(shù),直至電壓表示數(shù)等于額定電壓;
由圖可知電流表接入電路的量程和分度值,據(jù)此讀數(shù),根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率。
【解答】解:燈泡的額定功率是燈泡在額定電壓下發(fā)光的功率,實(shí)臉過(guò)程中,手移動(dòng)滑
動(dòng)變阻器的滑片,眼看電壓表示數(shù),知道燈泡的額定電壓為2.5V,所以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器
的阻值直至電壓表的示數(shù)為2.5V;
由圖可知電流表接入電路的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則小燈泡的額定
功率為:P=UI=2.5VX().3A=0.75Wo
故答案為:2.5;0.75。
4.(2022秋?息縣期末)圖甲是在物理實(shí)驗(yàn)室測(cè)量小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)裝置,小燈泡上標(biāo)
有2.5V的字樣,采用兩節(jié)新的十電池做電源。
甲乙
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123
U/v2.02.52.8
I/A0.300.38
(1)為保護(hù)電路元件安全,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開;圖中有一根導(dǎo)線還沒有連好,
應(yīng)該把它接在電壓表3(選填“0”、“3”或“15”)接線柱上。
(2)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)調(diào)至」(選填"C”或"D")端;閉合開
關(guān)后,電壓表示數(shù)為2V,為測(cè)量燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向C(選
填“C”或"D”)端滑動(dòng),直到電壓表示數(shù)為2.5V時(shí)為止。
(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,小燈泡的額定功率為0.9W。
(4)利用所測(cè)數(shù)據(jù)也能計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的電阻為(保留到整數(shù)位)。
(5)他通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,測(cè)出了三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),如表所示。經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)小
燈泡亮度不同時(shí),不但電功率不同,而且電阻也不同,你認(rèn)為造成電阻不同的原因是」
燈泡亮度增大時(shí),其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大°
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;
根據(jù)電源電壓的值及燈泡的額定電壓判斷電壓表的量程;
(2)在閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)移至最大阻值處;
根據(jù)串分壓的知識(shí)判斷出滑動(dòng)變阻微的阻值變化,從而判斷出滑片的移動(dòng)方向;
(3)在進(jìn)行電流表的讀數(shù)時(shí),注意其量程和分度值;
根據(jù)公式P=UI計(jì)算出電功率的值;
(4)根據(jù)公式1^=苧計(jì)算出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;
(5)根據(jù)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的特點(diǎn)分析。
【解答】解:(1)為保護(hù)電路元件安全,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開;
由題意知,電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為25V,所以電壓表可選擇0?3V的量
程;
(2)由圖知,滑動(dòng)變阻器接了下面左邊的C接線柱,所以在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至
最右端的D端使其阻值最大;
閉合開關(guān)后,電壓表示數(shù)為2V,低于額定電壓,所以應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值,減少分
得的電壓,滑片應(yīng)向左即C端移動(dòng);
(3)由圖乙知,電流表的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.36A,
貝ijP=UI=2.5VX0.36A=0.9W;
(4)R=^=2二5V_、7c
I0.36A
(5)小燈泡亮度增大時(shí),其電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
故答案為:(1)斷開;3;(2)D;C;(3)0.9W;(4)7Q;(5)小燈泡亮度增大時(shí),其
電功率也增大,造成燈絲溫度升高,所以燈絲電阻變大。
5.(2023?聊城)如圖所示,在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V,
電阻大約為1OC,電源電壓為6V。
甲乙
(I)圖甲電路中還有一根導(dǎo)線沒有連接,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整(要求:
導(dǎo)線不交叉)。
(2)連接好電路,檢查無(wú)誤后,將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開
關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過(guò)2.5V,其原因可能是該滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小
(選填“太小”或“太大”)。
(3)解決問(wèn)題后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表示數(shù)為2.5V,小燈泡
正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為0.75Wo若要使小
燈泡變得更亮一些,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向右(選填“左”或“右”)移動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)小燈泡兩端的電通過(guò)小燈泡的電小燈泡的亮度小燈泡的電功率
壓U/V流I/AP/W
12.20.28比正常發(fā)光暗0.62
22.5正常發(fā)光
32.80.32比正常發(fā)光亮0.90
(4)將上表數(shù)據(jù)填完整后進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度是變化的,小燈泡的亮度是由其
實(shí)際功率(選填“實(shí)際功率”或“額定功率”)決定的。
(5)觀察表中的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),雖然是同一小燈泡,但通過(guò)小燈泡的電流與其兩端的電壓并
不成正比,其原因是燈泡電阻隨溫度變化而變化。
【答案】(1)見解答圖:(2)太?。唬?)0.75;右;(4)實(shí)際功率;(5)燈泡電阻隨溫度
變化而變化。
【分析】(1)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表與小
燈泡并聯(lián);
(2)為使燈泡電壓降低到2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路具有分壓作用分析此時(shí)變阻器分擔(dān)的電壓
過(guò)小的原因即可;
(3)根據(jù)電流表小量程讀數(shù),由P=UI求燈的額定功率;要使燈泡更亮,電路中電流應(yīng)
變大,電阻變小,據(jù)此分析;
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析燈泡的亮暗與實(shí)際功率的關(guān)系;
(5)燈泡電阻受溫度影響,燈泡電阻隨燈泡電壓變化而變化。
【解答】解:(1)在“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表
與小燈泡并聯(lián),如圖所示:
(2)連接好電路,檢查無(wú)誤后,將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻調(diào)節(jié)到最大,接著閉合開
關(guān)試觸,觀察到電壓表的示數(shù)超過(guò)2.5V,即此時(shí)變阻器分擔(dān)的電壓過(guò)??;根據(jù)串聯(lián)電路
具有分壓作用可知:滑動(dòng)變阻器最大電阻值太??;
(3)由圖乙,電流表選用。?0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則小燈泡的額
定功率P=UI=2.5VX0.3A=0.75W;
若要使小燈泡變得更亮一些,電路中電流應(yīng)變大,電阻變小,變阻器的滑片P應(yīng)向右移
動(dòng);
(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和P=UI可知,燈泡兩端的電壓和電流都增大時(shí),實(shí)際功率也會(huì)
增大,燈泡變亮;
所以小燈泡的亮度是由實(shí)際功率確定的;
(5)因?yàn)闊襞蓦娮桦S溫度的變化而變化,所以燈泡中的電流與其兩端的電壓并不成正比。
故答案為:(I)見解答圖:(2)太??;(3)0.75;右;(4)實(shí)際功率;(5)燈泡電阻隨溫
度變化而變化。
6.(2022秋?沙坪壩區(qū)期末)小紅想要測(cè)定額定電壓為2.5V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電功率,
現(xiàn)有如下器材:電流表一只(量程0?0.6A和。?3A),電壓表一只(審:程為()?3V和0~
15V),滑動(dòng)變阻器兩只(甲“5C,1A”、乙“20。,0.5A"),開關(guān)一個(gè),電壓恒定為6V
的電源一個(gè),導(dǎo)線若干。
甲乙丙
(1)請(qǐng)你在圖甲中,括她完成電路的連接(要求:其它的導(dǎo)線不要變動(dòng),滑片左移燈變
亮)。
(2)正確連好電路后,閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到B(選填"A”或"B”)
端。
(3)第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表的讀數(shù)為0.36A,此時(shí)電壓表
示數(shù)為2.0V,在完成第I次實(shí)驗(yàn)后,為了使燈泡正常發(fā)光,她應(yīng)將滑片向A(選填
“A”或"B”)端移動(dòng),第三次實(shí)驗(yàn)后小紅繼續(xù)移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)出耀眼的光后便熄
滅,同時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)?,電壓表的指針超過(guò)滿刻度,則電路中出現(xiàn)的故障是燈開
路。(選填“燈開路”或“燈短路”)
(4)小紅三次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如下表所示,根據(jù)你的估算,小紅選用的是滑動(dòng)變阻器乙
(選填“甲”或"乙
次數(shù)123
U/V2.02.53.0
I/A0.400.42
(5)根據(jù)測(cè)量燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?,作出了I-U圖像,如圖丙所示。結(jié)果發(fā)
現(xiàn)圖線不是直線,這表明燈泡的電流與電壓不成正比。原因是燈絲電阻隨溫度的升高
而增大。
【答案】(1)如圖;
(2)B;
(3)036;A;燈開路:
(4)乙;
(5)燈絲電阻隨溫度的升高而增大。
【分析】(1)將電壓表與燈泡并聯(lián),根據(jù)燈泡的額定電壓判斷量程;滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在
電路中,根據(jù)要求選擇下面所接的接線柱;
(2)在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處;
(3)根據(jù)圖乙讀出電流表的示數(shù);根據(jù)表中第1次電壓數(shù)據(jù),比較電壓表示數(shù)與額定電
壓的大小,由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向;
根據(jù)繼續(xù)移動(dòng)滑片判斷的電阻、電流的變化,由歐姆定律分析電路中的電流變化,確定
電路發(fā)生的現(xiàn)象來(lái)分析;
(4)根據(jù)第一次數(shù)據(jù)計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的阻值,與變阻器規(guī)格比較得出結(jié)論;
(5)燈在額定電壓下的功率為額定功率,由PL=UJL計(jì)算燈的額定功率;燈絲的電阻
隨溫度的升高而增大。
【解答】解:(1)因燈的額定電壓是2.5V,所以電壓表選用小量程,將電壓表與燈泡并
聯(lián);因要求滑片左移燈泡變亮,即左移時(shí)電流變大,滑動(dòng)變阻器的電阻變小,則滑動(dòng)變
阻器的下面應(yīng)連接左邊的接線柱,如圖所示:
甲
(2)為保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大處,即B端;
(3)由圖乙知,電流表的量程為。?0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.36A,由表中數(shù)據(jù),
第一次燈泡兩端的電壓為2.0V,低于額定電壓,要使燈泡正常發(fā)光,應(yīng)增大燈的電壓,
減小變阻器的電壓,由串聯(lián)分壓原理可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值,即將
滑片向A端滑動(dòng),直到電壓表示數(shù)為2.5V;
小紅繼續(xù)移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)出耀眼的光后便熄滅,說(shuō)明此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的
電阻很小,電路中的電流很大,燈的實(shí)際功率超過(guò)燈的額定功率而燒壞,電壓表串聯(lián)在
電路中,因電壓表內(nèi)阻很大,所以電流表示數(shù)幾乎為0,電壓表兩接線柱與電源連通,電
壓表示數(shù)接近電源電壓,電壓表的指針超過(guò)滿刻度,所以,電路中出現(xiàn)的故障可能是燈
開路;
(4)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理可知,當(dāng)燈泡兩端的電壓最小時(shí),變阻器的電
壓最大,滑動(dòng)變阻器佗阻值最大,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U沿=6V-2V=4V;
則Rw=+宣=_^一%11.由于甲的最大限值太小,所以應(yīng)選擇乙滑動(dòng)變阻器:
I0.36A
(5)根據(jù)測(cè)量燈泡實(shí)際功率的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出n-u圖像,如圖丙所示。結(jié)果發(fā)
現(xiàn)圖線不是直線,這表明燈泡的電流與電壓不成正比。原因是燈絲的電阻隨溫度的升高
而增大。
故答案為:
(1)如圖;
(2)B;
(3)0.36;A;燈開路:
(4)乙;
(5)燈絲電阻隨溫度的升高而增大。
7.(2023?徐州模擬)在做“測(cè)量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,被測(cè)小燈泡的額定電流為(L3A,
燈絲電阻在10。?I5C之間,所提供的器材有電壓表、電流表、電源(電壓恒為6V)、開
關(guān)各一個(gè),滑動(dòng)變阻器(“5Q2A”、“20Q1A")兩個(gè).導(dǎo)線若干。
(1)選用的滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為20niAo
(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,小
燈泡的額定電壓是4V,額定功率P^=L2W,實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電路中的電流為0.15A
【分析】(I)已知小燈泡的額定電流為0.3A,燈絲電阻在10C?15C之間,由歐姆定律U
=IR得出燈的額定電壓取值范圍,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律得出變阻器的電壓取值范圍,
由歐姆定律得出變阻器連入電路的電阻確定選用的滑動(dòng)變阻器;
(2)因燈的額定電壓大于3V,根據(jù)電壓表選用大量程,由分度值讀出燈泡的額定電壓,
根據(jù)P=UI求出燈的額定功率;
根據(jù)P=?R,若R不變,功率與電流的平方成正比,結(jié)合燈的電阻隨溫度的降低而變小
分析回答。
【解答】解:
(1)小燈泡的額定電流為0.3A,燈絲電阻在1015。之間,由歐姆定律U=IR,燈的
額定電壓約為3V?4.5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器的電壓為:3V?L5V,由歐姆
定律,變阻器連入電路的電阻為:
口滑=上良=口一=10。,故選用20C1A的滑動(dòng)變阻器;
IL0.3A
(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電流表的示數(shù)為O.3A時(shí),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電
壓表選用大量程的分度值為O.5V,故小燈泡的額定電壓是4V,額定功率:
P額=U額I歆=4VX0.3A=1.2W;
當(dāng)電路中的電流為O.15A時(shí),由于電流I變小且燈的電阻隨溫度的降低而變小,根據(jù)P
=/R,故小燈泡的實(shí)際功率P女會(huì)變小。
故答案為:(1)2001A;(2)4;1.2;變小。
8.(2022秋?金水區(qū)期末)在“測(cè)定小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用如圖甲所示的器材,
其中電源電壓為6V,小燈泡額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12C),滑動(dòng)變阻器有兩種
規(guī)格(R1標(biāo)有“10C0.5A”字樣,R2標(biāo)有“20C0.5A”字樣)。
(!)為了能順利完成該實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)選用標(biāo)有20no.5A字樣的滑動(dòng)變陽(yáng)器。
(2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前,應(yīng)將圖甲中所示的滑動(dòng)變阻器的滑
片滑到A(選填"A”或"B”)端。
(3)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)和小燈泡亮度隨之變化,但
電流表示數(shù)始終為零,則故障可能是電流表短路(選填“短路”或“斷路”)。
(4)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為了測(cè)量小燈
泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向B(填“A”或"B”)端移動(dòng)。
(5)通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示,分析圖像可知:小燈泡的
額定功率為0.5Wo
【答案】(1)“20C0.5A"(2)斷開;A:(3)短路;(4)B;(5)0.5。
【分析】(I)小燈泡額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為12Q,由歐姆定律求出燈的額定電
流;當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器連入電路中的電
阻確定滑動(dòng)變阻器規(guī)格:
(2)為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;閉合開關(guān)前,應(yīng)將圖甲中所示的滑動(dòng)變
阻器的滑片滑到阻值最大處;
(3)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)和小燈泡亮度隨之變化,但
電流表示數(shù)始終為零,說(shuō)明電路短路,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電流表短路:
(4)根據(jù)電壓表選用量程確定分度值讀數(shù),比較電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓大小,根據(jù)
串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理確定滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)方向;
(5)根據(jù)圖丙確定燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的額定電流,利用P=UI求出燈泡額定功率。
【解答】解:(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,燈絲電阻約為12C,由歐姆定律,燈的額
定電流約為:
[一口一兩:5乂
藥.
RL120
當(dāng)燈正常發(fā)光時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻
為:
R湘=一U?具=U一-UT#=6"V產(chǎn)-2匕5V=16.8Q>10Q,故為J'能夠順利完成實(shí)驗(yàn)探究,應(yīng)選用
II—A
24
“20C0.5A”的滑動(dòng)變阻器;
(2)為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開;閉合開關(guān)前,應(yīng)將圖甲中所示的滑動(dòng)變
阻器的滑片滑到阻值最大處,即A端;
(3)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)和小燈泡亮度隨之變化,但
電流表示數(shù)始終為零,說(shuō)明電路短路,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電流表短路;
(4)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小
量程,分度值0.1V,其示數(shù)為2.2V,小于燈泡額定電壓2.5V,為了測(cè)量小燈泡的額定功
率,應(yīng)增大燈泡兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根
據(jù)分壓原理,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向R端移動(dòng);
(5)由圖丙可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),通過(guò)燈泡的額定電流為0.2A,小燈泡額
定功率為:
P=UI=2.5VX0.2A=0.5Wo
故答案為:(1)“20Q0.5A"(2)斷開;A;(3)短路;(4)B;(5)0.5。
9.(2023?海豐縣模擬)在用電流表、電壓表測(cè)小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)時(shí),燈泡上標(biāo)有“3.8V”
字樣,小燈泡的電阻大約為I0C,連接的部分實(shí)驗(yàn)電路如圖中所示。
(1)請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。
(2)連接電路時(shí)開關(guān)要斷開:閉合開關(guān)前應(yīng)潛滑動(dòng)變阻器滑片的位置調(diào)到上
(選填“左”或“右”)端。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為
03A,則小燈泡的額定功率為1.14Wo
(4)若電壓表0?15v量程已損壞,0?3V量程能正常使用,電源電壓為6V且恒定不
變,仍利用現(xiàn)有的器材完成實(shí)驗(yàn),電路圖如圖內(nèi)所示。
(5)連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),小燈泡始終不亮,電壓表示數(shù)接近
電源電壓,則電路故障可能是滑動(dòng)變阻器斷路。
(6)排除故障后閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)為2.2V,此時(shí)小燈泡正
常發(fā)光,讀出電流值并計(jì)算額定功率。
【答案】(1)如右圖(量程為0?0.6A);
(2)斷開;左;
(3)03;1.14;
(5)滑動(dòng)變阻器斷路(接觸不良);
(6)2.2o
【分析】(1)由圖可知,電流表沒有連接,則根據(jù)歐姆定律求出燈泡的額定電流確定電
流表的量程,然后完成實(shí)驗(yàn)電路的連接即可;
(2)注意為了保護(hù)電路,在接線過(guò)程中,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài),在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變
阻器的滑片P應(yīng)移到阻值最大處。
(3)額定電壓下燈泡正常發(fā)光,根據(jù)電流表的量程和分度值讀出電流表的示數(shù),根據(jù)P
=UI求出燈泡的額定功率。
(5)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路:電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源
連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,與電壓表并聯(lián)的支路斷路了;
(6)按此分析將電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可。
【解答】解:(1)燈泡檢額定電流約為i=U=^8V=038A,因此電流表的量程選擇o?
R10Q
0.6A,實(shí)物連接如下圖:
甲
(2)為了保護(hù)電路,在接線過(guò)程中,開關(guān)應(yīng)斷開,以避免因接線錯(cuò)誤造成短路將電源燒
壞;
為了避免電路中電阻過(guò)小而燒壞電源或電表,在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻加的滑片P應(yīng)移
到阻值最大處,即左嫌;
(3)燈泡在U=3.8V時(shí)正常發(fā)光,電流表的量程為0?0.6A,分度值為0.02A,電流表
示數(shù)0.3A,
燈泡的額定功率P=UI=3.8VX0.3A=1.14Wo
(5)電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源
連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,與電壓表并聯(lián)的滑動(dòng)變阻器斷路L
(6)連接電路后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,便中,壓表示數(shù)為2.2V時(shí),小燈泡正常度上.
故答案為:(1)如右圖(量程為0~0.6A);
(2)斷開;左;(3)0.3;1.14;
(5)滑動(dòng)變阻器斷路(接觸不良):
(6)22
10.(2023春?響水縣期中)小聰做“測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn),燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。
甲乙
A//A
01234U/V
丙
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖連接完整,要求滿足當(dāng)滑片P向左滑動(dòng)時(shí),燈泡變亮。
(2)電路連接正確且無(wú)故障,閉合開關(guān),兩電表示數(shù)如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為22
V,造成此現(xiàn)象的原因是滑動(dòng)變阻器接入阻值較小,
(3)調(diào)整后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)如表:
次數(shù)物理1234567
量
電壓/V0.30.5101.5202.52.8
電流/A0.120.160.210.260.300.320.33
小燈泡的額定功率為0.8Wo
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在丙圖中畫出燈泡的電流與電壓的關(guān)系圖像。由圖像可知,當(dāng)燈泡兩
端電壓為1.8V時(shí),通過(guò)燈泡的電流為0.31Ao
(5)小華小組在做此實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,正確連接電路,緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,直至變阻器
阻值最小時(shí)小燈泡也不能正常發(fā)光,請(qǐng)對(duì)這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因提出合理的猜想電源電
壓太小或滑動(dòng)變阻器最大阻侑太小。
【答案】(1)見解答圖;(2)2.7;滑動(dòng)變阻器接入阻值較??;(3)0.8;(4)見解答圖;
0.31;(5)電源電壓太小或滑動(dòng)變阻器最大阻值太小.
【分析】(1)當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),燈泡變亮,說(shuō)明電路中電流變大,電阻變小,據(jù)此
確定變阻器選用的下邊接線柱;
(2)根據(jù)電壓表選用量程確定分度值讀數(shù);
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)確定燈泡額定電壓對(duì)應(yīng)的額定電流,利用P=UI求出燈泡的額定功率;
(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出圖像;根據(jù)圖像確定當(dāng)燈泡兩端電壓為2.2V時(shí),通過(guò)燈泡
的電流;
(5)小燈泡在額定電壓下才能正常發(fā)光,根據(jù)無(wú)法達(dá)到額定電壓尋找原因。
【解答】解:(1)當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),燈泡變亮,說(shuō)明電路中電流變大,電阻變小,
故變阻器應(yīng)選右下接線柱與電源串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
J
甲
(2)閉合開關(guān),兩電表示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值0.1V,其示數(shù)為
2.7V:電流表和電壓表示數(shù)偏大,造成此現(xiàn)象的原因是滑動(dòng)變阻器接入阻值較?。?/p>
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),通過(guò)燈泡的電流為0.32A,小燈泡額
定功率為:P=UI=2.5VX0.32A=0.8W;
(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出圖像,如下圖所示:
A1/A
丙
由圖分析可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.2V時(shí),通過(guò)燈泡的電流為0.31A;
(5)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片都不能使小燈泡正常發(fā)光,可能是電源電壓太小,使
得小燈泡兩端電壓始終小于2.5V,或者滑動(dòng)變阻器最大阻值太小,使得小燈泡兩端電壓
始終大于2.5Vo
故答案為:(I)見解答圖;(2)2.7;滑動(dòng)變阻器接入組值較??;(3)0.8;(4)見解答圖;
0.31:(5)電源電壓太小或滑動(dòng)變阻器最大阻值太小.
11.(2023?焦作三模)在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了電壓為3V的電源,規(guī)格為
“20Q1A”“5()CIA”的滑動(dòng)變阻器各一個(gè),阻值分別為5。、10。、15的20。、25n的
五個(gè)定值電阻,電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線把圖電路連接完整(要求滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí),電流
表示數(shù)減小)。
(2)正確連接電路后,閉合開關(guān)前,電流表指針指向零刻度左側(cè),其原因是電流友
沒有調(diào)零:排除故障后,閉合開關(guān),電流表無(wú)示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,其原因可能
是定俏電阻斷路e
(3)排除故障后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,請(qǐng)將對(duì)應(yīng)的圖像畫在圖中,該
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路以外還有保持定值電阻兩端的電壓不變。
實(shí)將次數(shù)12345
R/n510152025
I/A0.50.250.160.120.1
(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與
導(dǎo)體的電阻成反比。
(5)完成該實(shí)驗(yàn)以后,某同學(xué)找來(lái)己知額定電壓為3.8V的小燈泡,想要測(cè)量出其額定
功率,在原有實(shí)驗(yàn)器材的基礎(chǔ)上,需要增加的器材是一節(jié)電池;若定值電阻R的阻
值已知,要測(cè)量該小燈泡正常工作時(shí)的額定功率。在不改變電路連接的情況下,下列電
路能實(shí)現(xiàn)的是B1僅一項(xiàng)正確,填字母)。
L1~~
S1
B.L0^-t=1J
Tr——
c.
【答案】(1)見解答圖:(2)電流表沒有調(diào)零:定值電阻斷路;(3)見解答圖;保持定
值電阻兩端的電壓不變;(4)通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;(5)一節(jié)電池;Bo
【分析】(1)要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)減小,由此確定變阻器左
下接線柱串聯(lián)連入電路中,電壓表選用小量程與燈泡并聯(lián);
(2)實(shí)驗(yàn)前,需要調(diào)節(jié)電流表的指針指在0刻度線匕小燈泡不亮,電流表示數(shù)為零,
則是電路某處斷路,根據(jù)電壓表示數(shù)接近3V分析判斷;
(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)畫出圖像;
根據(jù)控制變量法,本實(shí)驗(yàn)中需控制定值電阻兩端的電壓相同,據(jù)此分析滑動(dòng)變阻器的作
用;
(4)分析表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論;
(5)小燈泡的額定電壓為3.8V,而電源電壓為3V,據(jù)此判斷出需要補(bǔ)充的器材;
欲測(cè)燈泡的額定功率,需測(cè)出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和電壓;利用電壓表分別測(cè)出燈泡
和電源電壓,可算出電路中的電流,最終利用口=5算出燈泡的額定功率。
【解答】解:(1)要求滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)減小,由此確定變阻
器左下接線柱連入電路中,電壓表選用小量程與燈泡并聯(lián)、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,
如圖所示:
(2)實(shí)驗(yàn)前,電流表的指針指在0刻度線的左側(cè),說(shuō)明開始時(shí)電流表的指針沒有在零刻
度線處,需要調(diào)零;
小燈泡不亮,電流表示數(shù)為零,則是電路某處斷路,電壓表示數(shù)接近3V,說(shuō)明電壓表兩
接線柱到電源間是通路,所以故障原因可能是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路;
根據(jù)控制變量法,研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),而控制定值電阻兩端的電壓相同,因此本
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用除Jj保護(hù)電路以外還有調(diào)節(jié)電路電流使定值電阻兩端的電壓不
變的作用;
(4)分析表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;
(5)小燈泡的額定電壓為3.8V,而電源電壓為3V,所以需要串聯(lián)一節(jié)電池;
欲測(cè)燈泡的額定功率,需測(cè)出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和電壓;利用電壓表分別測(cè)出燈泡
和電源電壓,可算出電路中的電流,最終利用P=UI算出燈泡的額定功率;其中A圖中
電壓表會(huì)出現(xiàn)接線柱接反的現(xiàn)象,C圖則無(wú)法測(cè)出燈泡的額定電流和額定電壓;故選B。
故答案為:(1)見解答圖:(2)電流表沒有調(diào)零;定值電阻斷路:(3)見解答圖;保持
定值電阻兩端的電壓不變;(4)通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;(5)一節(jié)電池;Bo
12.(2023春?張掖期中)在“測(cè)量小燈泡電功率”的實(shí)盤中,電源電壓恒為6V,小燈泡的
額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為10C,所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值為40。。
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線在圖甲中完成實(shí)物電路的連接,注意儀表的量程。
(2)實(shí)驗(yàn)中,小向同學(xué)移動(dòng)滑片P,觀察到此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V,要測(cè)最小燈泡的
額定功率,需將滑片P向A端移動(dòng)(選填"A”或"B”)直到電壓表的示數(shù)為2.5V,
此時(shí)電流表如圖乙,見小燈泡的額定功率是0.6Wo
(3)小明還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比變大(填
“變大”、“變小”或“不變”)。
(4)實(shí)驗(yàn)中,小燈泡突然熄滅,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)變大,電路中的故障可能
是小燈泡斷路。
(5)小明又取了一個(gè)規(guī)格、型號(hào)完全相同的舊燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在額定電壓下工作時(shí),
燈泡亮度明顯偏暗,小明仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)這只燈泡政玻璃內(nèi)壁變黑。燈泡亮度偏暗的原
因是燈絲發(fā)光時(shí)發(fā)生升華(選填物態(tài)變化名稱)而變細(xì),消耗的實(shí)際功率變
的緣故(選填“大”或“小
1,2
\°-6
乙
【答案】(I)見上圖;(2)A;0.6;(3)變大;(4)小燈泡斷路;(5)升華;小
【分析】(1)根據(jù)小燈泡的額定電壓和F常發(fā)光時(shí)”絲電阻大小,可通過(guò)歐姆定律計(jì)算
出小燈泡的額定電流大小,據(jù)此判斷電流表、電壓表量程的選擇,同時(shí)要注意電表的正
確接法,還應(yīng)注意滑動(dòng)變阻器的接法要一上一下接入電路,據(jù)此連接實(shí)物圖;
(2)在進(jìn)行電流表的讀數(shù)時(shí),注意量程和分度值。將電壓值和電流值代入公式P=UI
計(jì)算出額定功率;
(3)小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,由此分析解答;
(4)小燈泡突然熄滅說(shuō)明某處斷路或燈短路,電壓表有示數(shù),電壓表的正負(fù)接線柱與電
源正負(fù)極之間連接是連通的,說(shuō)明燈泡斷路,電流表無(wú)示數(shù)說(shuō)明是某處斷路或電流表短
路;
(5)物質(zhì)由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)的過(guò)程叫升華;
在兩端電壓一定時(shí),用電器消耗的功率的變化用公式P=(分析。
【解答】解:(I)因?yàn)樾襞莸念~定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻約為1()0通過(guò)
小燈泡的額定電流大約為:1=耳:竺t=0.25A,所以電流表選用0?0.6A的量程與
RL100
小燈泡串聯(lián),電壓表選用0?3V的量程與小燈泡并聯(lián),滑動(dòng)變阻器接一個(gè)上接線柱和一
個(gè)下接線柱與小燈泡串聯(lián),如下圖所示:
甲:
(2)電壓表示數(shù)為2V,說(shuō)明小燈泡兩端的電壓小于其額定電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可
知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,所以應(yīng)向A端移動(dòng)滑片,眼睛注視電壓表,使燈泡
兩端的電壓為額定電壓2.5V;
根據(jù)乙圖,電流表的最程為()?0.6A,其分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.24A,所以小燈泡
的額定功率為:
P=UI=2.5VX0.24A=0.6W:
(3)因?yàn)楫?dāng)小燈泡兩端電壓增大時(shí),其實(shí)際功率也增大,燈絲的溫度升高,小燈泡電阻
將變大,而電壓表與電流表的示數(shù)之比為小燈泡電阻的大小,因此兩者比值將變大;
(4)閉合開關(guān),小燈泡突然熄滅,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中有斷路的地方,電壓表示
有示數(shù),說(shuō)明電壓表的兩個(gè)接線柱和電源連接的部分沒有斷路,因此可能故障是小燈泡
斷路;
(5)燈絲發(fā)光時(shí)溫度很高,鴇絲由固態(tài)直接變?yōu)闅鈶B(tài)發(fā)生升華現(xiàn)象而變細(xì);
根據(jù)影響電阻大小的因素,在材料、溫度、長(zhǎng)度不變的情況下,燈絲變細(xì),電阻增大,
哈分析,在兩端電壓一定時(shí),消耗的功率變小,即實(shí)際功率減小,燈
由電功率公式P=
變暗。
故答案為:(1)見上圖;(2)A;0.6:(3)變大;(4)小燈泡斷路;(5)升華;小,
13.(2023?華亭市模擬)如圖所示,使用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)測(cè)定小燈泡的電功率,已
知小燈泡的額定電壓2.5伏。
甲乙
(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖C
(2)把圖甲中所有的實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái),構(gòu)成實(shí)驗(yàn)電路(注意:a.連線不得交叉,b.使
用滑動(dòng)變阻器要求把A、D接線柱連入電路)。
(3)電流表用0?0.6A擋,電壓表使用0?3V擋,電鍵閉合后,它們的指針如圖乙所示,
可知道通過(guò)小燈泡的電流為0.28A,它兩端的電壓為2V,此時(shí)燈泡消耗的功率
為0.56W,其電阻值為7.14。。為了使小燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸
頭應(yīng)向右方向移動(dòng),它的額定功率為0.875W(小燈泡電阻不變)。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】(1)伏安法測(cè)燈泡的功率,電壓表與燈泡并聯(lián)測(cè)電壓,電流表與燈泡串聯(lián)測(cè)電
流,滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中,根據(jù)各元件的連接方式,畫出電路圖;
(2)根據(jù)電路圖畫實(shí)物圖,從電源正極開始,依次串聯(lián)各元件,最后把電壓表并聯(lián)在燈
泡兩端,連接過(guò)程中.注意電壓表、電流表的量程,正負(fù)接線柱,注意滑動(dòng)變阻器選擇
一上一下與電路圖中接入的部分對(duì)應(yīng);
(3)電壓表和電流表的讀數(shù):確定使用的量程,確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多
少,知道燈泡的電壓和電流,根據(jù)P=UI計(jì)算功率,根據(jù)R=U計(jì)算電阻;
I
燈泡兩端的電壓為2V,要使燈泡正常工作,燈泡要在2.5V電壓下工作,應(yīng)增大燈泡中
的電流,減小電路的總電阻,減小滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值,根據(jù)p=£一計(jì)算額定功
R
率。
【解答】解?:(1)測(cè)定小燈泡的電功率,開關(guān)控制電路,吊聯(lián)在電路中,電流表與燈泡
串聯(lián),滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中起保護(hù)作用,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,根據(jù)各元件的連
接方法,畫出電路如下圖:
0
(2)小燈泡的額定電壓2.5V,則電壓表選擇。?3V量程,電流表選擇0?0.6A量程;
根據(jù)電路圖畫實(shí)物圖,從電源的正極出發(fā),按照電流的方向,依次串聯(lián)燈泡、滑動(dòng)變阻
器、電流表、開關(guān)到電源的負(fù)極,電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,實(shí)物圖連接如下圖:
(3)電流表使用的0?0.6A量程,每一個(gè)大格代表0.2A,每一個(gè)小格代表0.02A,電流
為0.28A:
電壓表使用的0?3V量程,每一個(gè)大格代表IV,每一個(gè)小格代表0.1V,電壓為2V;
小燈泡消耗的電功率為P=UI=2VX0.28A=0.56W;
小燈泡的電阻R=~^=--2V一=7.14。;
I0.28A
電壓表測(cè)量燈泡電壓,燈泡兩端的電壓從2V增大到2.5V,電流要增大,總電阻要減小,
滑動(dòng)變阻器的阻值減小,滑動(dòng)變阻器接入右半段,滑片向右移動(dòng),使燈泡兩端的電壓為
2.5V;
小燈泡正常發(fā)光,小燈泡兩端電壓等于額定電壓2.5V,P,=11額1額=%=-(25以£
R7.140
=0.875Wo
故答案為:(1)如上圖所示;(2)如上圖所示;(3)0.28A;2V;0.56W;7.14C;右;
0.875W。
【題型2缺少測(cè)量器材測(cè)量小燈泡的電功率情況】
14.(2023?泗洪縣校級(jí)模擬)(多選)小明打算利用一個(gè)已知阻值的定值電阻Ro和一只電表,
通過(guò)控制開關(guān)來(lái)測(cè)量小燈泡的額定功率,如圖是小院設(shè)計(jì)的四種不同方案的電路圖,能
測(cè)出額定電壓已知的小燈泡的額定功率的是()
R。
【答案】AD
【分析】根據(jù)P=UI,燈在額定電壓下正常發(fā)光,若能使燈兩端的電壓達(dá)到額定電壓,
且測(cè)量出此時(shí)燈的電流的電路連接才符合要求。
【解答】解?:A、將Sz往右上方打,燈與Ro并聯(lián),電流表測(cè)通過(guò)Ro的電流,移動(dòng)滑片
U額
使電流表示數(shù)為1=上,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,則燈兩端的電壓一定為Ug燈正
琦
常發(fā)光;保持滑片位置不動(dòng),將S2往左下方打,記下電流表示數(shù)I',即為燈與定值電
阻的總電流,因電路的連接沒有改變,各電阻的大小和電流沒有改變,通過(guò)燈與定值電
阻的電流不變,燈仍正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流IL=I',
R0
根據(jù)P=UI可求燈的額定功率;故A可以;
B、圖中只有電流表,通過(guò)開關(guān)的轉(zhuǎn)換,定值電阻與燈分別與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),無(wú)法確定
燈是否正常發(fā)光,故H不可行;
C、定值電阻與燈串聯(lián),電路中只有電壓表,只閉合S2,電表測(cè)定值電阻兩端的電壓;
當(dāng)只閉合Si時(shí),電壓表測(cè)燈與定值電阻兩端的總電壓,無(wú)法確定燈是否正常發(fā)光,故C
不可行;
D、定值電阻與燈串聯(lián),電路中只有電壓表,只
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