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文檔簡介
1、2.18 測量小燈泡的電功率1(2019年安順)小軍同學(xué)在“測定小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,選用如圖甲所示的器材和電路,其中電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12)(1)為了能夠順利完成該實(shí)驗(yàn)探究,下列兩種規(guī)格的滑動變阻器應(yīng)選用 (選填“A”或“B”)。A“10 5A”的滑動變阻器B“50 0.5A”的滑動變阻器(2)閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不發(fā)光,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),若電路只有一處故障,則故障原因是 。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù),繪制出小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖乙所示),分析圖象可知:小燈泡的額定功率為 W。(4)完成上面實(shí)驗(yàn)
2、后,小軍同學(xué)又想測量額定電壓為U額的小燈泡的額定功率,但發(fā)現(xiàn)電流表已經(jīng)壞,于是他又找來了兩個開關(guān)和一定值電阻,設(shè)計了如圖丙所示的電路,已知電源電壓恒為U,定值電阻的阻值為R0,請你完成下面實(shí)驗(yàn)步驟: (填寫S、S1、S2的通斷情況),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為 ; (填寫S、S1、S2的通斷情況),保持滑動變阻器的滑片不動,讀出電壓表示數(shù)為U1;燈泡額定功率的表達(dá)式為P額 ?!敬鸢浮浚?)B;(2)小燈泡斷路;(3)0.625;(4)閉合開關(guān)S、S1;UU額;閉合開關(guān)S、S2;EQ F(U1 U額,R0)?!窘馕觥拷猓海?)燈泡正常工作時電流為ILEQ F(UL,RL)EQ F(2.5
3、V, 12)0.2A測定燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得,燈泡正常工作時,滑動變阻器兩端電壓為:U滑UUL6V2.5V3.5V,由IEQ F(U,R)可得滑動變阻器電阻為:R滑EQ F(U滑, IL)EQ F(3.5V, 0.2A)17.5滑動變阻器應(yīng)選“50 0.5A”的滑動變阻器,故選B;(2)閉合開關(guān)后,小燈泡不亮,可能是燈泡短路或電路存在斷路造成的,電流表無示數(shù),說明電路存在斷路;電壓表示數(shù)有示數(shù),說明與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路;(3)根據(jù)圖乙知,當(dāng)電壓為額定電壓U2.5V時,電流I0.25A,小燈泡的額定功率為:PUI2.5V0.25A0.625W(4)分析
4、實(shí)驗(yàn)的原理可以得出其具體的步驟為:閉合開關(guān)S、S1,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為UU額;閉合開關(guān)S、S2,保持滑動變阻器的滑片位置不變,讀出電壓表示數(shù)為U1;通過燈泡的電流:IIR0EQ F(U1,R0),燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額U額IU額EQ F(U1,R0)EQ F(U1 U額,R0)。故答案為:(1)B;(2)小燈泡斷路;(3)0.625;(4)閉合開關(guān)S、S1;UU額;閉合開關(guān)S、S2;EQ F(U1 U額,R0)。2(2019年畢節(jié))在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:小燈泡(額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時燈絲電阻約為9)、電源(電壓恒為6V)、電流表、
5、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個,導(dǎo)線若干。(1)小楊同學(xué)檢查器材完好后,按圖甲所示的電路圖連接電路,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于 (選填“A”或“B”)端。(2)當(dāng)閉合開關(guān)時,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況如圖乙所示,造成這種現(xiàn)象的原因是 。(3)小楊同學(xué)糾正了錯誤,正確連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表、電壓表均有示數(shù),請分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 。(4)為測量小燈泡的額定功率,接下來的操作應(yīng)該是調(diào)節(jié)滑動變阻器, ,讀出并記錄電流表的示數(shù)。(5)當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖丙所示,電路中的電流為0.3A時,則小燈泡的實(shí)際功率為 W。【答案】(1)B;(2)電流表正負(fù)接線柱接反了造成的;(3
6、)小燈泡實(shí)際功率太小,不足以讓小燈泡發(fā)光;(4)使小燈泡兩端電壓為2.5V;(5)0.72。【解析】解:(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片在阻值最大處,即B端;(2)由圖2所示電流表可知,測量電流過程中,電流表指針反向偏轉(zhuǎn),這是由于電流表正負(fù)接線柱接反了造成的;(3)(4)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表和電壓表示數(shù)均較小,則說明滑動變阻器的電阻較大,使得燈泡的實(shí)際功率太小造成;要想測量小燈泡的額定功率,此時應(yīng)減小滑動變阻器的阻值,使小燈泡兩端電壓為2.5V;(5)電壓表選擇03V量程,每一個大格代表1V,每一個小格代表0.1V,電壓表的示數(shù)為2.4V,小燈泡的實(shí)際功率為:PUI2.4V0.
7、3A0.72W。故答案為:(1)B;(2)電流表正負(fù)接線柱接反了造成的;(3)小燈泡實(shí)際功率太小,不足以讓小燈泡發(fā)光;(4)使小燈泡兩端電壓為2.5V;(5)0.72。3(2019年宿遷)圖甲為測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)電路,電源電壓恒為3V不變。 甲 乙(1)請用筆劃線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整。(2)閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)移到滑動變阻器的最_端(選填“左”或“右”)。(3)正確連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù);移動滑片,發(fā)現(xiàn)除了電流表示數(shù)改變外,其余均無變化。經(jīng)檢查,電壓表完好,則故障可能是小燈泡_(選填“短路”或“斷路”)。(4)排除故
8、障后,移動滑片,實(shí)驗(yàn)小組記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成圖乙所示的IU圖象,由圖象可計算出小燈泡的額定功率為_W。(5)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時,滑動變阻器連入電路的阻值為_?!敬鸢浮孔?短路 0.75 10【解析】(1)燈的額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯(lián),變阻器按一上一下接入電路中,如下所示:(2)閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)移到滑動變阻器的阻值最大處,即最左端;(3)正確連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)電流表有示數(shù),則電路為通路,燈泡不亮,電壓表無示數(shù),因電壓表完好,故障可能是小燈泡短路;(4)根據(jù)繪制成的圖乙所示的IU圖象,燈在額定電壓下的電流為0.3A,由小燈泡的額定
9、功率為:P=UI=2.5V0.3A=0.75W;(5)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時,電流為0.2A,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,滑動變阻器連入電路的阻值為:R滑= EQ F(UU1,I) = EQ F(3V1V,0.2A) =10。(1)根據(jù)燈的額定電壓為2.5V確定電壓表選用小量程與燈并聯(lián),變阻器按一上一下接入電路中;(2)閉合開關(guān)前,滑片應(yīng)移到滑動變阻器的阻值最大處;(3)正確連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)電流表有示數(shù),則電路為通路,根據(jù)燈泡不亮,電壓表無示數(shù)分;(4)根據(jù)繪制成的圖乙所示的IU圖象生燈在額定電壓下的電流,根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率;(5)實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為1
10、V時可知電流大小,根據(jù)串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律得出滑動變阻器連入電路的阻值。4(2019年巴彥淖爾)在測量小燈泡的電功率時,電源電壓為3V,小燈泡上標(biāo)有“2.5V”字樣。(1)在如圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)移動滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),原因是 ,經(jīng)分析有一根導(dǎo)線鏈接錯誤,請?jiān)谶B接錯誤的導(dǎo)線上打“”,并補(bǔ)畫出一根導(dǎo)線連接成正確的電路。(2)電路連接正確后,從滑動變阻器接入電路的最大阻值開始記錄數(shù)據(jù),得到小燈泡的IU圖象如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W,由圖可知,小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而 ,滑動變阻器的規(guī)格應(yīng)選擇 。A.10 1A B.15 1A C.25 1
11、A D.30 1A(3)有同學(xué)認(rèn)為利用該電路還可以探究出導(dǎo)體中電流和導(dǎo)體兩端電壓成正比,你認(rèn)為這種說法 (選填“合理”或“不合理”),理由是 ?!敬鸢浮浚?)電壓表串聯(lián)在電路中(2)0.625;增大; C(3)不合理; 燈絲電阻是變化的,無法得到電流與電壓成正比?!窘馕觥浚?)在電路中,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,電壓表有示數(shù),因電壓表內(nèi)阻很大,故電路的電流很小,燈不亮;燈與變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,燈與變阻器串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如下所示:(2)根據(jù)小燈泡的IU圖象知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,小燈泡的額定功率是:PUI2.5V0.25A0.625W;由圖可知,燈的電
12、流隨電壓的變大而增大,根據(jù)PUI,故小燈泡的實(shí)際功率隨實(shí)際電壓的增大而增大;由圖知,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.5V時,電路的最小電流為0.1A,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,滑動變阻器的最大電阻為:R滑eq f(UU1,I1)eq f(3V0.5V,0.1A)25,故變阻器規(guī)格應(yīng)選擇C;(3)探究出導(dǎo)體中電流和導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時,要控制電阻阻值不變,因燈絲電阻是變化的,無法得到電流與電壓成正比成正比,這種說法不合理。5(2019年赤峰)在用伏安法測量小燈泡的電功率實(shí)驗(yàn)中,已知待測燈泡的額定電壓為2.5V。PAB(1)滑動變阻器連線情況如圖所示,在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到端(選“A”或“
13、B”)。(2)在試觸時發(fā)現(xiàn),電流表情況如圖乙所示,出現(xiàn)這種情況的原因是 。將電路改正后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時,電流表的示數(shù)(如圖丙所示)是A?!敬鸢浮浚?)A;(2)電流表正負(fù)接線柱接反了;0.3【解析】(1)在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處;(2)電流應(yīng)從電流表正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,否則,指針反向偏轉(zhuǎn);根據(jù)電流表選用的量程確定分度值讀數(shù)。(1)滑動變阻器連線情況如圖所示,即PB電阻絲連入電路,在閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處,即A端;(2)在試觸時發(fā)現(xiàn),電流表情況如圖乙所示,出現(xiàn)這種情況的原因是:電流表正負(fù)接線柱接反了;將電路改正
14、后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2V時,圖丙中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)是 0.3A;電流表正負(fù)接線柱接反了。6. (2019年聊城)如圖所示,在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10,有兩個規(guī)格分別為“10 1A”的A滑動變阻器和“50 2A”的B滑動變阻器,電源電壓為6V。(1)本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇_滑動變阻器(選填“A”或“B”)。(2)請你用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖甲中的實(shí)物電路連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向左移動時,滑動變阻器連入電路的阻值變大。(3)連好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表電壓表均有示數(shù)。接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是_。A斷開開
15、關(guān),更換小燈泡B檢查電路是否斷路C移動滑動變阻器的滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光(4)問題解決后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_(選填“右”或“左”)端移動,直到小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為_W。(5)實(shí)驗(yàn)中多次測量的目的是_。A測不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率B多次測量求平均值,減小誤差【答案】B C 右 0.45 A【解析】解:(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10,由歐姆定律,燈的額定電流:I=eq f(U,R)=eq f(2.5V,10) =0.25A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈正常發(fā)光時,
16、變阻器分得的電壓為:U=6V2.5V=3.5V,由歐姆定律可得此時變阻器連入的阻值R=eq f(U,I) =eq f(3.5V,0.25A) =1410,故選用“50 2A”的滑動變阻器B;(2)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,燈泡正常工作電流約0.25A,所以電流表應(yīng)使用00.6A量程,由滑片P向左移動時,滑動變阻器連入電路的阻值變大,所以應(yīng)將其右下接線柱接入電路中,實(shí)物圖如圖所示;(3)閉合開關(guān)后,電流表有示數(shù),說明電路是通路,燈泡沒損壞,也不是斷路,可能是連入電阻太大,電路中電流太小所致,下一步操作:移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光,即應(yīng)進(jìn)行C項(xiàng)操作;(4)閉合開關(guān),由圖乙
17、知,電壓表量程03V,分度值0.1V,電壓表示數(shù)為1.7V,小于燈的額定電壓2.5V,要測量小燈泡的額定功率,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)增大燈的電壓減小變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓原理,應(yīng)減小變阻器分得的電壓,應(yīng)將滑動變阻器滑片向右端移動,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時,小燈泡正常發(fā)光;由圖丙知,電流表分度值為0.02A,此時示數(shù)為0.18A,則小燈泡的額定功率P=UI=2.5V0.18A=0.45W;(5)燈泡兩端電壓不同時其實(shí)際功率不同,多次測量的目的是測不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率,從而得到燈泡亮度也實(shí)際功率的關(guān)系。故選A。故答案為:(1)B;(2)見上圖;(3)C;(4)右;0.45;(5)A。(
18、1)根據(jù)小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻大約為10由歐姆定律求燈的額定電流,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,求燈正常發(fā)光時變阻器分得的電壓為,由歐姆定律,求變阻器連入電路中的電阻,確定變阻器選用的規(guī)格;(2)實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器、電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,根據(jù)燈泡正常工作電流確定電流表量程,由滑片P向左移動時,滑動變阻器連入電路的阻值變大確定變阻器的接線柱;(3)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù),說明電路是通路,不用更換燈泡,也不用檢查電路是否斷路,可能是連入電阻太大,電路中電流太小所致,分析電阻過大的原因,然后進(jìn)行下一步操作;(4)燈在額定電壓下正常發(fā)光,比較電壓與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓
19、的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動的方向;根據(jù)電流表小量程讀數(shù),由P=UI求燈的額定功率;(5)改變燈泡兩端的電壓,測得流過燈泡的電流,由P=UI可求出不同電壓下燈泡的實(shí)際功率。本題測量小燈泡的電功率,考查了器材的選擇、電路的連接、電表的讀數(shù)、額定功率的計算、多次實(shí)驗(yàn)的目的等知識,綜合性較強(qiáng)。7(2019年棗莊)在“測量小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:6V的電源一個,2.5V的小燈泡(電阻約為10)一個,電流表(00.6A,03A)和電壓表(03V,015V)各一個,“50 2A”的滑動變阻器A和“10 1A”的滑動變阻器B各一個,開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。(1)通過估算,你應(yīng)選用的滑動變阻器是
20、(選填“A”或“B”)。(2)閉合開關(guān)前,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)某同學(xué)連接的電路有一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在圖甲中錯誤的連線上畫“”,并只移動一根導(dǎo)線,用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。(3)連線好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),則故障原因可能是小燈泡(選填“短路”或“斷路”)。(4)故障移除后,移動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是W,小燈泡正常工作時的電阻是,(小數(shù)點(diǎn)后保留1位小數(shù))(5)根據(jù)測出的數(shù)據(jù),作出了小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖線,發(fā)現(xiàn)該圖線不是一條直線,如圖丙所示,其原因是溫度升高,燈絲電阻 (選填“增大”或“
21、減小”)?!敬鸢浮浚?)A;(2)如上;(3)短路;(4)0.75;8.3;(5)增大【解析】(1)由歐姆定律求出2.5V的小燈泡(電阻約為100的額定電流,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律求出燈正常發(fā)時變阻器連入的電阻確定選用的滑動變阻器;(2)原電路中,燈短路了,電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,燈與電流表串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián);(3)連線好電路后,閉合開關(guān),電流表有示數(shù),則電路為通路,根據(jù)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù)分析;(4)根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)PUI求出小燈泡的額定功率;由歐姆定律求出小燈泡正常工作時的電阻;(5)燈的溫度升高,燈絲電阻增大。(1)2.5V的小燈泡,電阻約為10,由
22、歐姆定律,燈的額定電流約為:I=EQ F(UL,R)=EQ F(2.5V,10)= 0.25A,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,燈正常發(fā)時變阻器連入的電阻:R滑=EQ F(UUL,I)=EQ F(6V2.5V,0.25A)= 14,故選滑動變阻器是A;(2)原電路中,燈短路了,電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,燈與電流表串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如下所示:(3)連線好電路后,閉合開關(guān),電流表有示數(shù),則電路為通路,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),則故障原因可能是小燈泡短路;(4)故障移除后,移動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A
23、,則小燈泡的額定功率是:PUI2.5V0.3A0.75W,由歐姆定律,小燈泡正常工作時的電阻是:R=EQ F(U,I)=EQ F(2.5V, 0.3A)= 8.3;(5)如圖丙所示,小燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖線不是一條直線,其原因是溫度升高,燈絲電阻增大。8(2019年深圳)如圖所示,在“測量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為 4.5V,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將甲圖中的實(shí)物圖連接完整(要求滑動變阻器的滑片 P 向 B 端移動時小燈泡變暗)。(2)某小組連接好電路后,檢查連線正確,但閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出明亮的光且很快熄滅。出現(xiàn)這一故障的原因可能是_。排
24、除故障后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片 P 到某處,電壓表的示數(shù)如乙圖所示。若要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將圖中的滑片 P 向_(選填“A”或“B”)端移動,直到電壓表的示數(shù)為 2.5V,此時電流表的示數(shù)如丙圖所示,則小燈泡的額定功率為_W。(3)測出小燈泡的額定功率后,某同學(xué)又把小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測得的功率并不等于其額定功率的四分之一,其原因是_。(4)若將小燈泡換成定值電阻,且電路連接完好,還可以完成的實(shí)驗(yàn)是_(填標(biāo)號)。A探究電流與電壓的關(guān)系B探究電流與電阻的關(guān)系【答案】(1)如圖所示 (2)滑動變阻器的滑片未調(diào)到最大阻值處 A 0.8 (3)燈泡電阻隨溫度發(fā)生變化(
25、4)A【解析】(1)滑動變阻器的滑片 P 向 B 端移動時小燈泡變暗,則說明電路中的電流變小,根據(jù)歐姆定律可知,滑動變阻器連入電阻變大,因此應(yīng)將滑動變阻器的A連入電路,連線如圖所示;(2)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)出明亮的光,說明電路中電路很大,電阻太小,因此原因應(yīng)是在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的阻值沒有調(diào)到最大處;小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表此時示數(shù)為1.8V,因此應(yīng)將使小燈泡兩端的電壓升高,則滑動變阻器兩端電壓應(yīng)減小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,應(yīng)減小滑動變阻器連入電阻,所以應(yīng)將滑片向A端移動;當(dāng)電壓表的示數(shù)為 2.5V時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)為0.32A,即為小燈泡的額定電路,小泡燈額
26、定功率 P=UI=2.5V0.32A=0.8W;(3)某同學(xué)又把小燈泡兩端電壓調(diào)為額定電壓的一半,發(fā)現(xiàn)測得的功率并不等于其額定功率的四分之一,是因?yàn)楫?dāng)電壓發(fā)生改變后,通過燈絲的電流也會發(fā)生改變,燈絲的發(fā)熱程度不同,燈絲的溫度也會發(fā)生改變,導(dǎo)致電阻發(fā)生了改變;(4)將小燈泡換成定值電阻,還可以完成的實(shí)驗(yàn)是探究電流與電壓的關(guān)系,不能完成探究電流與電阻的關(guān)系,后者要多次改變電阻的大小,而只有一個電阻是無法完成的。9(2019年達(dá)州)實(shí)驗(yàn)老師為“測量小燈泡額定功率”準(zhǔn)備了如下器材:電源(電壓恒為6V)開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的待測小燈泡(電阻約為10)、滑動變阻器(“20 1A”
27、)、導(dǎo)線若干。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整(要求:滑片向右移動燈泡變亮)。(2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是 。(3)故障排除后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,并繪制了小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為 W從圖象中還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)小陳同學(xué)為了驗(yàn)證電流跟電阻的關(guān)系,他又借到了一個滑動變阻器(50 0.5A)和五個定值電阻(5、10、15、20g、25),其余器材不變。用定值電阻更換甲圖中的燈泡,小陳同學(xué)得到如圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,則實(shí)驗(yàn)中他
28、所用的滑動變阻器是 (選填字母:A.20 1A B.50 0.5A),若某次實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器連入的阻值為14,則所用定值電阻的阻值為 。(5)下課前老師布置了一道課后作業(yè)。要求:在只有下列實(shí)驗(yàn)器材的前提下測出未知定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材:電阻Rx、電源(電壓恒定但未知)、滑動變阻器(已知最大阻值為R0)、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。小張同學(xué)設(shè)計了如圖戊所示的電路圖,用以下步驟測Rx的阻值。閉合開關(guān)S,移動滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;移動滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過電流表的量程);請幫他寫出Rx的表達(dá)式:Rx (用字母R0、I1、I2表示)?!敬鸢浮浚?)如上所示;(2)電
29、流表指針沒有調(diào)零;(3)0.625;變大;(4)B;10;(5) EQ F(I2I1) R0,I1) 【解析】(1)滑片向右移動燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片右下接線柱連入電路中,如下所示:(2)閉合開關(guān)前電流表的指針如圖乙所示,其原因是電流表指針沒有調(diào)零。(3)根據(jù)繪制的小燈泡的電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系知,燈在額定電壓下的電流為0.25A,則小燈泡的額定功率為:PUI2.5V0.25A0.625W;從圖象知,當(dāng)電壓為0.5V時,電流為0.1A,由歐姆定律,燈的電阻為:R1 EQ F(U1,I1) EQ F(0.5V,0.1A) 5,同理,燈正常發(fā)光時的電阻為10,故當(dāng)電壓表的示
30、數(shù)增大時,電壓表與電流表的示數(shù)之比 (燈的電阻)變大;(4)圖丁所示的電流隨定值電阻變化的圖象,電流與電阻之積為:UIR0.1A250.5A52.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑UUV6V2.5V3.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的 EQ F(3.5V,2.5V) 1.4倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:R滑1.42535,故為了完成整個實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值至少35的滑動變阻器,則實(shí)驗(yàn)中他所用的滑動變阻器是50 0.5A,選B;若變阻器連入的阻值為14,由歐姆定律,電路的電流為:I EQ F(U滑,R滑) EQ F(3.5V, 14) 0.
31、25A,由歐姆定律,則所用定值電阻的阻值為:R定 EQ F(UV,I) EQ F(2.5V,0.25A) 10;(5)閉合開關(guān)S,移動滑片P至B端,記下電流表示數(shù)I1;移動滑片P至A端,記下電流表示數(shù)I2(I1未超過電流表的量程);在中兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律,電源電壓:UI1(Rx+R0),在中,為R0的簡單電路,由歐姆定律:UI2R0,因電源電壓不變,故:UI1(Rx+R0)I2R0,Rx的表達(dá)式:Rx EQ F(I2I1) R0,I1) 10(2019年涼山)某實(shí)驗(yàn)小組做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn),電路如圖甲所示,已知電源電壓為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)閉合開關(guān)前
32、,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于(選填“A”或“B”)端,目的是。(2)實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏,其原因是 。(3)排除電路故障后,閉合開關(guān),移動滑片P到某位置時,電壓表的示數(shù)為2.2V,若想測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向(選填“A”或“B”)端移動;當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,為 A,則小燈泡的額定功率為 W。AB 甲 乙【答案】(1)A;保護(hù)電路;(2)電壓表正負(fù)接線柱接反了;(3)B;0.32;0.8【解析】(1)閉合開關(guān)前,為保護(hù)電路,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處;(2)電流應(yīng)從電壓表正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,反之指針反向偏轉(zhuǎn);(3)燈在額定電壓下正
33、常發(fā)光,比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理確定滑片移動的方向;根據(jù)電流表選用小量程確定分度值讀數(shù),根據(jù)PUI求出燈泡的額定功率。解:(1)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于阻值最大處的A端,目的是保護(hù)電路。(2)實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表指針反偏,其原因是電壓表正負(fù)接線柱接反了。(3)燈在額定電壓下正常發(fā)光,示數(shù)為2.2V小于燈的額定電壓2.5V,應(yīng)增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向B端移動,直到電壓表示數(shù)為額定電壓;當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度
34、值為0.02A,電流為0.32A,燈泡的額定功率為:PUI2.5V0.32A0.8W。11 (2019年泰州)在“測量小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V。 (1)按照圖甲正確連好電路,閉合開關(guān),小燈泡不亮,兩表指針均有偏轉(zhuǎn),造成該現(xiàn)象的原因不可能的是_。A.小燈泡斷路B.小燈泡兩端電壓太小C.滑動變阻器阻值太大D.電源電壓太?。?)移動滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為_V時,小燈泡正常工作,讀出此時電流表的示數(shù)為0.3A,則小燈泡的額定功率為_W(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)畫出小燈泡I-U關(guān)系圖像如圖乙(坐標(biāo)軸上的數(shù)值已被擦除),分析圖像可知,當(dāng)小燈泡兩端電壓減小時,小燈泡的電阻_(增大/減小
35、/不變).(4)當(dāng)小燈泡兩端電壓為2V時,其實(shí)際功率在以下哪個范圍內(nèi): _。A.P實(shí)0.48WB.0.48WP實(shí)0.6WC.0.6WP實(shí)0.75W D.P實(shí)0.75W【答案】(1)A(2)2.5 0.75 (3)減小 (4)B【解析】A小燈泡斷路,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,有示數(shù),不符合題意;BD小燈泡兩端電壓太小或電源電壓太小,燈不發(fā)光,但兩表均有示數(shù),符合題意C滑動變阻器阻值太大,電路中的電流過小,燈不發(fā)光,但兩表均有示數(shù),符合題意,故選A;(2)移動滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時,小燈泡正常工作。讀出此時電流表的示數(shù)為0.3 A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V0.3A=
36、0.75W;(3)據(jù)實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)畫出小燈泡I-U關(guān)系圖象如圖乙,因當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5 V時,小燈泡正常工作。讀出此時電流表的示數(shù)為0.3 A,燈的電壓不能超過為的額定電壓的五分之一,即燈的實(shí)際電壓不能超過3 V,結(jié)合圖知,橫坐標(biāo)每大格為0.5 V.(4)由圖知,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2 V時,電流在0.24AI實(shí)0.3A,根據(jù)P=UI,確定功率范圍。12.(2019年河南)在“探究小燈泡在不同電壓下工作時的電功率是否相同”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材:電源電壓U恒為8V,滑動變阻器規(guī)格為“20 2A”,小燈泡的額定電壓U額=2.5N,額定功率小于1.2W,兩個阻值分別為10、20的定值電阻
37、R0可供選擇。甲 乙 丙 丁 (1)為使小燈泡兩端電壓有一較大的調(diào)節(jié)范圍,小聰設(shè)計了如圖甲所示的電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖乙中實(shí)物電路的連接。(2)正確連接電路后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如右表所示。當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時,電流表示數(shù)如圖丙所示,小燈泡的額定功率為 W。實(shí)驗(yàn)次數(shù)物理量 12345電壓/V1.01.52.02.53.0電流/A0.240.320.380.44電功率/W(3)分析表中數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:小燈泡工作時,消耗的電功率隨電壓的增大而 。根據(jù)數(shù)據(jù)還可判斷出,小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0= 定值電阻。(4)完成實(shí)驗(yàn)后,愛動腦筋的小聰又想出一種測量小燈泡額定功率的方法,設(shè)計了如圖丁所
38、示的電路,所用電壓表量程為“015V”,請將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S撥至“1”,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片直至電壓表示數(shù)為 滑片不動,再將開關(guān)S撥至“2”,讀出電壓表示數(shù)為U0;小燈泡的額定功率:P額= 。(用U額、U0、R0表示)若步驟中,在將開關(guān)S1撥至“2”時,不小心將滑片向右移動了少許,其他操作正確,則測出的小燈泡額定功率比真實(shí)值 (選填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)如下圖所示;(2)1.05;(3)增大; 10;(4)5.5V; U額eq f(U0,R0); 偏小【解析】(1)先根據(jù)P=UI估測燈泡的額定電流,進(jìn)而確定電流表的量程,然后按電流的順順連接
39、即可;(2)電流表選擇00.6A量程,分度值為0.02A,根據(jù)指針位置進(jìn)行讀數(shù),然后根據(jù)P=UI求出小燈泡的額定功率;(3)由表中數(shù)據(jù)可知,隨著燈泡兩端電壓的增大,電流也增大,根據(jù)P=UI可知小燈泡消耗的電功率變化情況;由表中數(shù)據(jù)可知,第5次實(shí)驗(yàn)電流最大,此時電路總電阻最小,根據(jù)I=eq f(U,R)求出第5次實(shí)驗(yàn)時電路總電阻,進(jìn)而得出答案;(4)要測量小燈泡的額定功率,需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得出電壓表的示數(shù);滑片不動,再將開關(guān)S1撥至“2”,求出此時電路中的電流即為小燈泡的額定電流,根據(jù)P額=U額I額求出小燈泡的額定功率;將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動
40、稍許,滑動變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知,滑動變阻器兩端的電壓和定值電阻R0兩端的電壓變化,最后根據(jù)P額=U額I額可判斷測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小還是偏大。(1)由P=UI得,小燈泡的額定電流約為:I=eq f(P,U) =eq f(1.2W,2.5V) =0.48A0.6A,所以,電流表選擇00.6A的量程;燈泡、R0及滑動變阻器串聯(lián),故將電流表的“0.6”接線柱與電源的“+”極連接,小燈泡的左接線柱與R0的左接線柱連接,如圖所示:(2)由(1)可知,電流表選擇00.6A的量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.42A,則小燈泡的額定功率:P額=U額I額=2.5V0.42
41、A=1.05W。(3)由表中數(shù)據(jù)可知,隨著燈泡兩端電壓的增大,電流也增大,根據(jù)P=UI可知,小燈泡消耗的電功率增大,即小燈泡工作時,消耗的電功率隨電壓的增大而增大。由表中數(shù)據(jù)可知,第5次實(shí)驗(yàn)電流最大,此時電路總電阻最小,由I=eq f(U,R)可得,第5次實(shí)驗(yàn)時電路總電阻:R總=eq f(U,I5) =18.220,因R總=RL+R0+R滑,已知定值電阻R0的阻值為10或20,故小聰在實(shí)驗(yàn)中選用的是R0=10。(4)要測量小燈泡的額定功率,需使小燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1撥至“1”,小燈泡、R0和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測R0和滑動變阻器兩端的電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片
42、,燈泡正常發(fā)光時,電壓表的示數(shù):UV=UU額=8V2.5V=5.5V?;粍樱賹㈤_關(guān)S1撥至“2”,電壓表測R0兩端的電壓U0,此時電路中的電流即為小燈泡的額定電流:I額=eq f(U0,R0)。小燈泡的額定功率:P額=U額I額=U額eq f(U0,R0)。將開關(guān)S1撥至“2”,滑片向右移動稍許,滑動變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓知識可知,滑動變阻器兩端的電壓變大,定值電阻R0兩端的電壓U0變小,根據(jù)P額=U額I額=U額eq f(U0,R0)可知,測出的小燈泡的額定功率比真實(shí)值偏小。13(2019年河北)小明利用如圖1所示的電路測定小燈泡的額定功率。所用器材:額定電壓為25v的小燈
43、泡、電池組(二節(jié)干電池串聯(lián),電壓為3V),電壓表一塊,滑動變阻器(10,2A)定值電阻(R05)、開關(guān)三個和導(dǎo)線若干。 (1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖2中的實(shí)物電路按照圖1所示的電路圖連接完整。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將變阻器滑片滑到(選填“左”或“右”)端。測試元件燈泡L開關(guān)S2電壓表無示數(shù)有示數(shù)(3)連接完電路后,小明只閉合S、S1時,移動滑片P,電壓表示數(shù)發(fā)生改變;只閉合S、S2時,移動滑片P,小燈泡不發(fā)光。于是小明用電壓表進(jìn)行電路故障檢測,把電壓表并聯(lián)在某電路元件兩端,測試結(jié)果如表所示。則電路中一定存在的故障是(填寫序號)燈泡L處斷路燈泡處短路開關(guān)S2處斷路(4)排除故障后,小明繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。只
44、閉合S、S2,移動滑片P,使電壓表的示數(shù)為V只閉合S、S1,保持滑片P不動,讀出電壓表的示數(shù)為2.25V小燈泡的額定功率為W。(5)當(dāng)加在燈泡兩端的電壓為額定電壓的一半時,燈泡的實(shí)際功率P實(shí)(選填“”、“”或“”)EQ F(1,4)P額?!就卣埂啃〖t通過課外學(xué)習(xí)知道,干電池有一定的電阻,我們需要用它的“電壓U”和“電阻r”兩個物理量來描述它(如圖3所示)。于是小紅在小明完成步驟后,將電壓表并聯(lián)在電池組兩端,保持滑片P的位置不變,只閉合S、S2時,讀出電壓表示數(shù)為2.55V,則小明實(shí)驗(yàn)中所用電池組的電阻r是?!敬鸢浮浚?)如上圖所示;(2)右;(3);(4)2.5; 0.75;(5);【拓展】1
45、.5。【解析】(1)根據(jù)電路圖可知,電壓表測并聯(lián)部分電路兩端的電壓,即測燈泡兩端的電壓,結(jié)合由于燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程;(2)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處;(3)根據(jù)電壓表的示數(shù)情況判斷故障位置;(4)第一步應(yīng)使燈泡正常發(fā)光,進(jìn)而知道電壓表的示數(shù);利用串聯(lián)分壓規(guī)律求出滑動變阻器接入的阻值,然后根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律以及電功率公式求出小燈泡的額定功率;(5)當(dāng)電阻不變時,由PEQ F(U2,R) 可知,電壓變?yōu)樵瓉淼囊话耄β首優(yōu)樵瓉淼乃姆种?,由于燈泡的電阻是變化的,?dāng)電壓減小時,功率減小,電阻也減小,從而得出答案;【拓展】根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆
46、定律求出小明實(shí)驗(yàn)中所用電池組的電阻r。解:(1)由電路圖可知,電壓表測并聯(lián)部分電路兩端的電壓,即測燈泡兩端的電壓,由于燈泡的額定電壓為2.5V3V,故只需將電壓表的“3”接線柱與開關(guān)S1的右接線柱連接即可,如圖所示:(2)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,即滑到右端。(3)若燈泡L處斷路,將電壓表與燈泡L并聯(lián),則電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,故不符合題意;若燈泡L處短路,將電壓表與燈泡L并聯(lián),則電壓表無示數(shù),將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián),則電壓表仍然無示數(shù),故不符合題意;若開關(guān)S2處斷路,將電壓表與開關(guān)S2并聯(lián),則電壓表無示數(shù)且接近電源電壓,故符合題意。(4)只閉合S、S2
47、,R與L串聯(lián),電壓表測L兩端的電壓,移動滑片P,使電壓表示數(shù)U額2.5V,此時燈泡L正常發(fā)光;只閉合S、S1,R與R0串聯(lián),此時電壓表測R0兩端的電壓U02.25V,則有: EQ F(U0,R0)EQ F(UU0,R滑),即: EQ F(2.25V,5)EQ F(3 V2.25V,R滑),解得:R滑EQ F(5,3),燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器兩端的電壓:U滑UU額3V2.5V0.5V,此時電路中的電流:IEQ F(U滑,R滑)EQ F(0.5V, EQ F(5,3)0.3A,則小燈泡的額定功率:P額U額I2.5V0.3A0.75W。(5)當(dāng)電阻不變時,由PEQ F(U2,R) 可知,電壓變?yōu)?/p>
48、原來的一半,功率變?yōu)樵瓉淼乃姆种?,由于燈泡的電阻是變化的,?dāng)電壓減小時,功率減小,電阻也減小,故當(dāng)小燈泡兩端的實(shí)際電壓為額定電壓一半時,小燈泡的實(shí)際功率P實(shí)P額?!就卣埂坑傻冢?)問可知,小燈泡正常發(fā)光時電路中的電流I0.3A,將電壓表并聯(lián)在電池組兩端,其測量滑動變阻器和燈泡的總電壓U2.55V,則電池電阻兩端的電壓:UrUU3V2.55V0.45V,所以,所用電池組的電阻:rEQ F(Ur,I)EQ F(0.45V,0.3A)1.5。故答案為:(1)如上圖所示;(2)右;(3);(4)2.5; 0.75;(5);【拓展】1.5?!军c(diǎn)評】本題是一道測量小燈泡電功率的實(shí)驗(yàn)題,考查了實(shí)物圖的連接
49、、注意事項(xiàng)、電路故障分析、電功率的計算等,對于第(5)問,若能畫出小燈泡的IU圖象,解題更直觀,屬于中考??碱}型。14(2019年綏化)小倩同學(xué)現(xiàn)有一個標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡,她想知道小燈泡的額定功率,于是連接了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路(不完整),電源電壓恒為6V(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成圖甲中實(shí)物電路的連接。(連線時導(dǎo)線不能交叉)(2)圖甲中,連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)。閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于 (選填“A”或“B”)端。(3)電路連接完整后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,但電流表有示數(shù),接下來的操作應(yīng)該是 。(填字母)A更換小燈泡B檢查電路是否有故障C移動滑動變阻器滑片,觀察
50、小燈泡是否發(fā)光(4)實(shí)驗(yàn)時,移動滑片P到某處,電壓表示數(shù)為2.5V要測量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向 (選填“A”或“B”)端移動。當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是 W。(5)在實(shí)驗(yàn)操作中,發(fā)現(xiàn)電流表損壞不能使用。小倩利用阻值已知的定值電阻R0,設(shè)計了如圖丙所示的電路,測量額定電壓為U額的另一小燈泡的額定功率。操作如下:閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為 ;保持滑動變阻器滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,讀出電壓表示數(shù)為U;小燈泡的額定功率P額 。(用U、U額和R0表示)【答案】(1)如解析圖所示(2)斷開;B(3)C(
51、4)A;1.14(5)U額;U額 EQ F(UU額, R0) 【解析】解:(1)燈的額定電壓為3.8V,故電壓表選用大量程與燈并聯(lián),如下所示:(2)圖甲中,連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。閉合開關(guān)前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處B端。(3)電路連接完整后,閉合開關(guān),電流表有示數(shù),說明電路為通路,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,則電路中的電流過小,接下來的操作應(yīng)該是移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光;(4)燈在額定電壓下正常發(fā)光,示數(shù)2.5V小于燈的額定電壓3.8V,應(yīng)增大燈的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,應(yīng)減小變阻器的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向A移動,直到電壓表示數(shù)為
52、額定電壓;當(dāng)電壓表示數(shù)為3.8V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流0.3A,則小燈泡的額定功率是:PUI3.8V0.3A1.14W;(5)閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為U額;保持滑動變阻器滑片位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,讀出電壓表示數(shù)為U;在中,電壓表測燈與定值電阻的總電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時定值電阻的電壓為:U0UU額,由歐姆定,燈的額定電流:I EQ F(UU額, R0) ,小燈泡的額定功率:P額U額 EQ F(UU額, R0) 。15(2019年孝感)某班同學(xué)
53、分成兩個小組做了以下不同的實(shí)驗(yàn):(1)第一小組觀察小燈泡的亮度與實(shí)際功率的關(guān)系,小燈泡的額定電壓為2.5V實(shí)物電路連接如圖所示。開關(guān)閉合后,會發(fā)現(xiàn) (選填“電壓表”或“電流表”)的指針反偏;將錯誤連接改正后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為0.2V時,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,你認(rèn)為其原因是 (填寫選項(xiàng)前的字母序號)A:小燈泡斷路 B:小燈泡的實(shí)際功率太小繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為2.5V,燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.30A;再調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)達(dá)到3.0V,燈泡強(qiáng)烈發(fā)光,此時燈泡的實(shí)際功率 (選填“小于”或“等于”或“大于”)1.08W。(2)第二小組測量額定電壓為3.
54、8V的小燈泡的額定功率,采用如甲所示的電路圖,其中電源電為4.5V,R10。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為 A,燈泡正常發(fā)光;保持滑動變阻器滑片的位置不變,斷開開關(guān),將電流表改接到燈泡所在的支路,與燈泡串聯(lián),閉合開關(guān)后,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則此時通過燈泡的電流為 A;燈泡的額定功率為 W?!敬鸢浮浚?)電壓表;B;小于;(2)0.38;0.4;1.52?!窘馕觥拷猓海?)電流從電壓表負(fù)接線柱流入了,故開關(guān)閉合后,會發(fā)現(xiàn)電壓表的指針反偏;燈的額定電壓為2.5V,而燈的實(shí)際電壓為0.2V時,故燈的實(shí)際電流很小,根據(jù)PUI燈的功率太小,燈不發(fā)光,選B;電壓表的示數(shù)為2.5V,燈
55、泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)為0.30A,燈的額定功率:PUI2.5V0.3A0.75W;根據(jù)P EQ F(U2,R) ,在電阻不變時,電功率與電壓的平方成正比,電壓表的示數(shù)達(dá)到3.0V為額定電壓的eq f(3V,2.5V)1.2倍,若燈的電阻不變,則燈泡的實(shí)際功率為:P實(shí)(1.2)20.75W1.08W,但因燈的電阻隨溫度的升高而變大,根據(jù)P EQ F(U2,R) ,故此時燈泡的實(shí)際功率小于1.08W;(2)燈在額定電壓下正常發(fā)光,根據(jù)并聯(lián)電路各支路電壓相等,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為Ieq f(U,R)eq f(3.8V,10)0.38A,燈泡正常發(fā)光;保持滑動變阻器滑片
56、的位置不變,斷開開關(guān),將電流表改接到燈泡所在的支路,與燈泡串聯(lián),閉合開關(guān)后,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則此時通過燈泡的電流為0.4A;燈泡的額定功率為:PULIL3.8V0.4A1.52W。16(2019年寧夏)小明同學(xué)為了探究小燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系,設(shè)計了如圖16甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,小燈泡標(biāo)有“2.5V”的字樣。(1)圖16甲是小明連接的實(shí)驗(yàn)電路,同組的小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)圖中有一根導(dǎo)線連接錯誤,請你在這根導(dǎo)線上打“”,并在圖中改正。(2)電路連接正確后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,而電流表有示數(shù),電壓表沒有示數(shù)則可能的故障是_。(3)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),小明進(jìn)行
57、了4次測量,并將有關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在如下表格中。當(dāng)電壓表示數(shù)為1.7V時,電流表示數(shù)如圖16乙所示,請根據(jù)電流表的示數(shù)把表格補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)序號電壓U/V電流I/A電阻R/電功率P/W燈泡的亮度10.50.163.10.08不亮21.7較暗32.50.288.90.70正常43.00.3010.00.90很亮(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治鰧?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象,可得出的結(jié)論是:_。(5)實(shí)驗(yàn)中小燈泡的電阻變化的原因是_。(6)此實(shí)驗(yàn)中將小燈泡換成5、l0、20的定值電阻還能完成的探究實(shí)驗(yàn)是:_?!敬鸢浮?1) (2)小燈泡短路 (3)0.24A (4)7.08 (5)0.408W (6)燈泡的亮度由實(shí)際功率的大
58、小決定,實(shí)際功率越大,燈泡越亮 (7)燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 (8)電路中電流與電阻的關(guān)系【解析】測量小燈泡的電壓時,電壓表應(yīng)與小燈泡并聯(lián)如圖;發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,而電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表沒有示數(shù),說明小燈泡兩端沒有分壓,因此故障為小燈泡短路;由圖乙可知電流表示數(shù)為0.24A;電阻值為:R=EQ F(U,I)= EQ F(1.7V,0.24A)= 7.08;電功率為:P=UI=1.7V0.24A=0.408W ;由表格數(shù)據(jù)可知結(jié)論為:燈泡的亮度由實(shí)際功率的大小決定,實(shí)際功率越大,燈泡越亮;實(shí)驗(yàn)過程中小燈泡發(fā)光發(fā)熱,燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;將小燈泡換成5、l0、20的定值電
59、阻,變量為電阻值,因此還可探究電路中電流與電阻的關(guān)系。17(2019年西寧)小韓用如圖1甲所示的電路測量小燈泡的電功率,電源電壓恒為3V,小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時電阻約為10。(1)用筆畫線表示導(dǎo)線,選好電流表量程,將圖甲電路連接完整。 (2)閉合開關(guān)前,為了保護(hù)電路,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于 (選填“C”或“D”)端。(3)閉合開關(guān)后,小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)為3V,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是小燈泡 (選填“短路”或“斷路”)。(4)排除故障后閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P到某一點(diǎn),電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時小燈泡兩端的電壓為 V,若要測量小燈泡的額定功率,此時應(yīng)將
60、滑動變阻器的滑片P向 (選填“C”或“D”)端移動,根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)得到的如圖所示的IU圖象,小燈泡的額定功率為 W。(5)小韓還想用標(biāo)有“600res/(kWh)”的電能表測出一個電灶的電功率。測量時關(guān)閉其他用電器,只讓電灶單獨(dú)工作,發(fā)現(xiàn)6min電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過120r,則這段時間電灶消耗的電能是 J,電灶的功率為 W?!敬鸢浮浚?)如圖(2)C;(3)斷路;(4)2.2;D;0.5;(5)7.2105;2000【解析】(1)小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時電阻約為10,由歐姆定律,燈正常發(fā)光時的電流約為:IEQ F(UL,R)EQ F(2.5V,10)0.25A;故電流表選用小量程與燈
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