(2014•焦作二模)小明同学做“测量小灯泡的电功率”实验时,提供的器材有:电压为6V的电源、待测小灯泡(标有“2.5V

(2014•焦作二模)小明同学做“测量小灯泡的电功率”实验时,提供的器材有:电压为6V的电源、待测小灯泡(标有“2.5V”字样,其灯丝电阻在正常工作时约为8Ω)、滑动变阻器R1(50Ω 1.0A)、滑动变阻器R2(20Ω 1.5A),电压表、电流表各一个.

(1)图1是小明同学连接的实物电路图,同桌的小莹检查后认为所连接的电路存在错误,请你在图上改动尽量少的导线(在错误的连线上打×,然后用笔画线代替导线画出正确的接法),使得电路连接正确.
(2)小明同学所设计的实验中,准备在小灯泡上分别加上不同的电压(1V~2.5V)做多次实验,这样设计的目的是______.为达到多次实验的目的,电路中所选用的滑动变阻器应是______(选填:“R1”或“R2”).要使灯泡上的电压不超过其额定电压,则滑动变阻器接入电路中的阻值应不小于______Ω.
(3)正确改正电路连线后,闭合开关,移动滑片到某位置时,电表的示数如图2所示,则此时小灯泡的功率为______W.为测得小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动.
(4)继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图象.根据图象信息可知,小灯泡的额定功率______W.
十二分斋主 1年前 已收到1个回答 举报

lrrtql 幼苗

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(1)观察电路图可知,电压表所测的是灯泡与变阻器的总电压,但是此实验需要测的是灯泡的电压,应将电压表与小灯泡并联,改正方法如图所示;

(2)多次试验可以测量不同电压下通过小灯泡的电流,观察小灯泡的亮度变化,根据公式P=UI计算出的电功率,研究灯泡亮度与实际电功率、实际电压的关系;
小灯泡两端的最小电压为1V,电路中的电流约为I=[U
R′=
1V/8Ω]=0.125A,
根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压U2=U-U1=6V-1V=5V,
滑动变阻器接入电路中的电阻约为R=
U2
I′=[5V/0.125A]=40Ω,
因为40Ω远大于R2.的最大阻值20Ω,则应选择滑动变阻器R1(50Ω 1.0A);
由图3可知,小灯泡两端的额定电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,由串联电路的电流特点可知,电路中的电流为0.3A,通过滑动变阻器的电流也为0.3A,
由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压U'=U-UL=6V-2.5V=3.5V,
则此时滑动变阻器接入电路中的阻值R=[U′/I]=[3.5V/0.3A]=1.17Ω,
要使灯泡上的电压不超过其额定电压,根据串分压的知识可知,应使滑动变阻器接入电路中的阻值不小于1.17Ω;
(3)小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表的量程应选择0~3V,分度值为0.1V,则图2中电压表示数为1.6V,
由(2)中根据灯丝电阻在正常工作时的大约阻值计算出的灯丝两端的电流I'=0.125A可知,电流表的量程应选择0~0.6A,分度值为0.02A,则图2中电流表示数为0.24A,则此时小灯泡的功率P=UI=1.6V×0.24A=0.384W,
电压表示数为1.6V,小于灯泡的额定电压2.5V,因此此时灯泡的实际功率小于灯泡的额定功率,为了使灯泡正常发光,需使滑动变阻器接入电路中的电阻减小,故将滑片向右移动;
(4)根据图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,故灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)测量不同电压下小灯泡的电功率,研究灯泡亮度与实际电功率、实际电压的关系;R1;1.17;(3)0.384;右;(4)0.75.

1年前

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