科技小组的同学们准备对一个标有“2.5V 0.8W”的灯泡的功率值进行检测,他们用如图(a)所示的电路来进行实

科技小组的同学们准备对一个标有“2.5V 0.8W”的灯泡的功率值进行检测,他们用如图(a)所示的电路来进行实验,其中滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样.

(1)(a)图所连电路有两根导线还未连接好,请你帮他完成电路的连接(P向右滑时灯泡变亮,其它导线不得改动);
(2)实验电路接好后,闭合开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据故障现象和检测结果指出故障的可能原因(电路中只有一处故障,且电流表电压表完好):①______.②______.
故障现象 检测结果 故障原因
灯泡较暗、两表的示数均
较小
移动滑动变阻器滑片,现象不变
灯泡不亮、电压表示数较
大、电流表无示数
取下灯泡,两表的示数不变
(3)排除故障后,按正确操作步骤进行实验,闭合开关,发现小灯泡发光较暗,电流表、电压表的示数如图(b)所示,他所用的电源电压为______V.接着他移动滑动变阻器的滑片P,当观察到电压表的示数为2.5V 时,此时滑动变阻器的滑片恰好在中点上,则小灯泡正常发光时的功率为______W.
(4)假如灯泡钨丝的粗细是一定的,当灯泡的功率为标定的功率时,设灯丝的长度为l0,那么实际上这个灯泡钨丝的长度比l0______(填“长”或“短”).
(5)同学们已经做过的测量型实验可以分成两种:用刻度尺测量课本长度叫做直接测量;而速度的测量需要用刻度尺和计时器分别测出路程和时间,再通过计算求出速度,这叫做间接测量.下列实验所用的测量方法与本题电功率的测量方法不相同的是______.(填对应的字母)
A、固体密度的测量B、导体电阻的测量C、电路中电流的测量.
龙如云 1年前 已收到1个回答 举报

fanfanoo 幼苗

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解题思路:(1)测量功率的实验中,电流表与滑动变阻器串联连接,电压表与灯泡并联,注意滑动变阻器按一上一下的接线原则;根据灯泡的额定电压确定电压表的量程;
(2)当把滑动变阻器的两个下接线柱接入了电路时,滑片移动时,灯的亮度不变,且较暗,灯的电压较小,电流也较小;当灯丝断了时,把灯从灯座上取下来,电压表的示数是不变的,电流表也不会有示数的,是发生了断路的.
(3)实验步骤正确,闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器的最大阻值,由图2读出电表示数,由公式U=IR及串联电路特点求出电源电压;由串联电路特点求出电压表示数为2.5V时滑动变阻器两端电压,然后由欧姆定律求出电路电流,最后由电功率公式P=UI求出灯泡正常发光时的电功率.
(4)导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,在材料、横截面积一定的情况下,
导体电阻与导体的长度成正比;根据灯泡的电压相同与功率的关系由公式R=
U2
P
判断出合格灯泡与实际灯泡的电阻大小关系,然后根据灯泡电阻与灯丝长度的关系,判断灯丝是长了还是短了.
(5)电功率的测量方法是间接测量,逐个分析实验所用的测量方法,即可找出与本题实验不相同的实验.

(1)因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表的量程选择0~3V,电压表与灯泡并联,
滑动变阻器P向右滑时灯泡变亮,即应将滑片P右边的电阻接入电路,所以电源的正极与B接线柱相连,如下图所示:
(2)①灯泡较暗,说明电路中电阻很大,同时移动滑片时,现象不变,说明滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱.
②电流表无示数,说明电路中有断路或电流表短路,而灯泡不亮,电压表有示数,说明灯泡断路.
(3)由图2可知,电流表量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.14A;
由图(b)可知电压表量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是1.7V;
闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值R=20Ω,
电源电压U=UL+U=UV+IR=1.7V+0.14A×20Ω=4.5V;
当电压表示数等于灯泡额定电压2.5V时,滑动变阻器两端的电压U′=U-UL额=4.5V-2.5V=2V,
此时电路电流I′=
U滑′

R滑
2=[2V

20Ω/2]=0.2A,灯泡正常发光时的功率P=UL额I′=2.5V×0.2A=0.5W;
(4)由P=UI=
U2
R得:R=
U2
P,
∵P=0.5W,P合格=0.8W,
∴灯泡两端的电压相同时,R>R合格
∵在材料、横截面积一定的情况下,导体电阻与导体的长度成正比;
∴灯丝的实际长度l比规定长度l0长;
(5)A、固体密度的测量,需要测量固体的质量和体积,利用ρ=[m/V]求出的,属于间接测量方法;
B、导体电阻的测量,需要测量导体两端的电压和通过的电流,利用R=[U/I]求出的,属于间接测量方法;
C、电路中电流的测量,可以利用电流表直接测量得出,属于直接测量方法.
本题电功率的测量方法是间接测量方法,所以与本题电功率的测量方法不相同的是C.
故答案为:(1)图略;(2)滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱;灯泡断路;(3)4.5;0.5;(4)长;(5)C.

点评:
本题考点: 电功率的测量.

考点点评: 本题考查了求电源电压、灯泡功率、电路故障分析等问题,熟练应用串联电路特点及欧姆定律、电功率公式是正确解题的关键.知道当滑动变阻器只接了下边的两个接线柱时,是接成了定值电阻,电路中的总电阻较大,故电流较小.
同时考查判断灯丝实际长度与规定长度间的关系,由灯泡铭牌及表中数据找出需要的数据,掌握功率公式及其变形公式,掌握欧姆定律,知道影响导体电阻大小的因素是正确解题的关键.

1年前

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