小明用如图所示电路做“测量小灯泡电功率”实验,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器

小明用如图所示电路做“测量小灯泡电功率”实验,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器有A规格为“10Ω 2A”、B规格“50Ω 1A”可选.
(1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则小明接下来的操作______.
(2)本实验应该选择______规格的滑动变阻器.连接电路时,开关应______.实验原理是______(用公式表示).
(3)连接电路时,电压表应选______量程,电流表应选______量程.
(4)请用笔画线代替导线将图中所示的实验电路连接完整.(要求:滑片向右滑动时,灯泡变暗.)
(5)开关闭合前,应将滑片移到______端(选填“A”或“B”).
(6)闭合开关后,小明发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因可能是______.
(7)小明弄清原因后,闭合开关,移动滑片P,发现灯泡发出耀眼的光但马上就熄灭了,且电流表无示数,电压表指针指到了右边表框处,则故障原因可能是______.
A.灯泡短路   B.灯泡断路C.滑动变阻器某处断路  D.开关接触不良
(8)当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数为2V,要测小灯泡的额定功率,应将滑片向______端(选“A”或“B”)移动,当电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表指针如图乙所示,其示数为______A,由此可知,小灯泡的额定功率为______W.
(9)利用该实验还可以测定小灯泡的电阻.根据以上实验数据可知,这个小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留一位小数),测量原理是
R=[U/I]
R=[U/I]
(用公式表示).
(10)实验中,小明通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量通过小灯泡的电流和它两端的电压,在对测量的数据进行记录和处理时,小明设计了如下表格,你认为这张表格的设计是______(正确∕错误)的.理由是______.
次数 电压U/A 电流P/W 电功率P/W 电功率平均值P/W
1
2
3
(11)滑动变阻器在本实验中主要作用是①______;②______
(12)如果将实验电路中的小灯泡更换为一个未知定值电阻,那么本实验还可探究______.
(13)如果将实验电路中的小灯泡更换为一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后,要进行“测量小灯泡的额定功率”的实验,则对实验电路还必须进行怎样的改动:______.
songasing 1年前 已收到1个回答 举报

建立起 幼苗

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解题思路:(1)在检查仪表时,首先应看电表的指针是否指零,若不指零,即需要调零;(2)已知灯泡额定电压与灯泡阻值,由欧姆定律可以求出灯泡正常发光时的电流;由串联电路特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,然后由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,根据该阻值选择滑动变阻器;连接电路时,开关应处于断开状态,伏安法测功率的原理是:P=UI;(3)据小灯泡的额定电压,可判断电压表的量程;据小灯泡的电阻,结合额定电压,可判断电流表的量程;(4)滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗,连入电路的电阻变大可判断,应将滑片的左边的电阻丝接入电路,据上面的提示连接电路既可.(5)连接电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器接入电路的阻值最大;(6)如果滑动变阻器同时接下面两个接线柱,被接成定值电阻,电路电阻较大,电路电流较小,电压表与电流表示数较小,此时灯泡实际功率较小,不足以引起灯泡发光,据此分析电路原因;(7)连接好最后一根导线还没闭合开关灯泡就发光,说明开关在连接电路之前是闭合的,灯泡立即发出明亮耀眼的光说明电路电流很大,故滑动变阻器的阻值没有调到最大阻值处;(8)根据串联分压可知当电压表示数为2V时,灯泡电压为2.5V,因此要通过滑阻移动使其阻值变小来增大电压表示数,然后读出电流表示数,根据公式P=UI计算功率根据P=UI计算灯泡的额定功率;(9)已知灯泡两端的电压、流过灯泡的电流,根据R=UI计算出灯泡的电阻;(10)灯泡在不同电压下的功率不同,求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义,因此小明设计的表格是错误的.(11)滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路中的电流或改变被测用电器两端电压;(12)根据测量的物理量是电压和电流,所以还能测量的实验是:电流与电阻的关系(或测定未知电阻的阻值);(13)从电源、电压表、电流表的量程进行分析.

(1)在检查仪表时,电流的指针在零刻线左边,说明电流表没有指零,则使用前将电流表调零;
(2)灯泡正常发光时电路电流约为I=
UL
RL=[2.5V/10Ω]=0.25A;
此时滑动变阻器两端的电压U=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为R=
U滑
I=[3.5V/0.25A]=14Ω,
大于滑动变阻器“10Ω1A”的最大阻值,实验时不能选该滑动变阻器,
因此应选规格为“50Ω2A”的滑动变阻器B;
为了保护电路,开关应处于断开状态;
伏安法测功率的原理是:P=UI.
(3)根据小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表量程选0-3V;灯泡正常发光时电路电流约为I=
UL
RL=[2.5V/10Ω]=0.25A;则电流表量程选0-0.6A.
(4)滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡变暗,连入电路的电阻变大,则应滑片的左边的电阻丝接入电路,据上面的提示,应将滑动变阻器左下面的接线柱连接;如图:

(5)为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处,故将滑片移至B端.
(6)闭合开关,移动滑动变阻器,电压表、电流表均有很小的示数,说明电路电流太小,电路电阻太大,灯泡实际功率太小,不足以引起灯泡发光,这是因为滑动变阻器同时接下面A、B接线柱,滑动变阻器被接成了定值电阻造成的;
(7)连好电路,没闭合开关灯泡就发光,说明开关之前是闭合的,这是错误操作.灯泡发出耀眼的光就熄灭了,说明电流很大灯丝烧断,电流表无示数,电压表指针指到了右边表框处,说明灯泡处于开路,故选B.
(8)电压表示数要到2.5V时,灯泡才正常发光,由题目可知此时电压表示数为2V,所以滑动变阻器的阻值要变小,即向A端移动,使电压表示数为额定电压值2.5V,
根据电流表所接量程可知分度值0.02A,结合指针的位置可读出电流为:0.28A,
则P=UI=2.5V×0.28A=1.7W.
(9)根据欧姆定律得:R=[U/I],所以这个实验可以测电阻,由上面数据可知:灯泡正常工作时电阻R=
U额
I额=[2.5V/0.28A]≈8.9Ω;
(10)灯泡在不同电压下的功率不同,求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义,表中设计有求平均功率一栏,这是错误的;
(11)在“测定小灯泡功率”的实验中,滑动变阻器的作用是:保护电路和改变灯泡两端电压.保护电路; 改变小灯泡两端的电压.
(12)根据测量的物理量是电压和电流,所以还能测量的实验是:电流与电阻的关系(或测定未知电阻的阻值);
(13)灯泡的额定电压为3.8V,电源电压为6V;所以电压表的量程应改为0~15V.
故答案为:
(1)将电流表调零.
(2)B; 断开;P=UI.
(3)0-3V; 0-0.6A.
(4)图略.
(5)B.
(6)滑动变阻器被接成了定值电阻造成的;
(7)B.
(8)A;2.5; 0.28;0.7;
(9)8.9;R=[U/I],.
(10)错误; 灯泡在不同电压下的功率不同,求不同电压下灯泡功率的平均值没有意义.
(11)保护电路; 改变灯泡两端的电压.
(12)电流与电阻的关系(或测定未知电阻的阻值);
(13)将电压表的量程改为0~15V.

点评:
本题考点: 电功率的测量.

考点点评: 本题考查了用伏安法测灯泡电功率的实验中电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用方法.对于电表量程的选择,应尽量使在不超过电表量程的前提下,特别是滑动变阻器及电压表的连接,考查了电流与电压、电阻的关系和电阻的测量,考查得很全面也很典型.

1年前

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