2024-2025學(xué)年初中物理電學(xué)同步專題點(diǎn)撥與強(qiáng)化專題36實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電功率含解析_第1頁
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Page1專題36(試驗(yàn))測量小燈泡的電功率考點(diǎn)剖析【試驗(yàn)?zāi)康摹坑梅卜y量小燈泡的電功率,進(jìn)一步理解額定功率和實(shí)際功率的聯(lián)系和區(qū)分?!驹O(shè)計(jì)與進(jìn)行試驗(yàn)】1.試驗(yàn)器材:電源、導(dǎo)線、開關(guān)、小燈泡(額定電壓2.5V)、電流表、電壓表、滑動變阻器;2.試驗(yàn)原理:3.試驗(yàn)步驟:(1)將電壓表和電流表指針調(diào)零,斷開開關(guān),依據(jù)電路圖連接電路,將滑動變阻器滑片移到阻值最大處。(2)閉合開關(guān),調(diào)整滑動變阻器滑片,使電壓表示數(shù)依次為2.5V、2V和3V,依次登記電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I,分別將U、I記錄在表格中;(3)視察并比較三次小燈泡的發(fā)光狀況,將現(xiàn)象記錄在表格中?!痉治龊徒Y(jié)論】(1)當(dāng),燈泡正常發(fā)光;(2)當(dāng),燈泡發(fā)光較暗;(3)當(dāng),燈泡發(fā)光很亮;【溝通與探討】(1)滑動變阻器的作用:愛護(hù)電路、變更燈泡兩端的電壓和通過燈泡的電流,從而改變燈泡的電功率;(2)連接電路前,開關(guān)應(yīng)斷開;閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)滑動到阻值最大處;(3)電表量程及滑動變阻器規(guī)格的選??;(4)使小燈泡正常發(fā)光的操作:移動滑片,視察電壓表示數(shù),當(dāng)電壓表示數(shù)等于小燈泡額定電壓時(shí),小燈泡正常發(fā)光;(5)動態(tài)電路分析;(6)小燈泡的U-I圖像不是直線(或不同電壓下小燈泡電阻不同)的緣由:燈絲電阻隨溫度的上升而增大。(7)燈泡亮暗程度與實(shí)際功率關(guān)系:小燈泡的亮暗由小燈泡實(shí)際功率確定,實(shí)際功率越大,小燈泡越亮;(8)試驗(yàn)中變更小燈泡兩端電壓的方式:通過移動滑動變阻器連入電路的阻值大??;(9)伏安法測電阻和伏安法測電功率的異同點(diǎn)相同點(diǎn):①試驗(yàn)電路相同;②試驗(yàn)方法相同,都是伏安法;③測量的物理量相同,都是測量電流和電壓。不同點(diǎn):①試驗(yàn)原理不同,測電阻的試驗(yàn)原理是,測電功率的試驗(yàn)原理是;②試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方式不同,測電阻中,處理數(shù)據(jù),多次測量求平均值減小試驗(yàn)誤差;而測電功率的試驗(yàn)中多次試驗(yàn)是找尋在不同電壓下的實(shí)際電功率與燈泡亮度之間關(guān)系。(10)多次測量的目的①在測量小燈泡電功率試驗(yàn)中,多次測量的目的是為了探討小燈泡的亮度(或電功率)與小燈泡兩端電壓的關(guān)系;②在測量小燈泡電阻的試驗(yàn)中,多次測量的目的是探討小燈泡的電阻是否與溫度有關(guān);③在測量定值電阻阻值的試驗(yàn)中,多次測量的目的是為了求平均值,以減小試驗(yàn)誤差;(11)不能用多次測量求電功率平均值作為小燈泡的額定功率的緣由:忽視了溫度對小燈泡電阻的影響,即小燈泡兩端電壓變更,實(shí)際功率也變更;【特別法測電功率】缺電流表:缺電壓表例題賞析小明同學(xué)現(xiàn)有一個(gè)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試驗(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(shí)導(dǎo)線不能交叉)(2)圖甲中,連接電路時(shí),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.甲乙丙(3)電路連接完整后,閉合開關(guān),發(fā)覺小燈泡不發(fā)光,但電流表有示數(shù),接下來的操作應(yīng)當(dāng)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,視察小燈泡是否發(fā)光(4)試驗(yàn)時(shí),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(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率是________W.(5)在試驗(yàn)操作中,發(fā)覺電流表損壞不能運(yùn)用.小明利用阻值已知的定值電阻R0,設(shè)計(jì)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:①閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)整滑動變阻器,使電壓表的示數(shù)為________;②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;③小燈泡的額定功率P額=__________________.(用U、U額和R0表示)(6)試驗(yàn)中可供選擇的滑動變阻器有“5Ω1A”的R1和“20Ω1A”的R2,則本試驗(yàn)選擇的滑動變阻器為.(7)滑動變阻器滑片向右移動的過程中,電流表的示數(shù)________,電壓表的示數(shù)________.(8)小明移動滑動變阻器滑片多次測量,依據(jù)收集到的試驗(yàn)數(shù)據(jù),得出了燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系.在分析論證過程中,小明發(fā)覺小燈泡在不同亮度下,它兩端的電壓與電流的比值不一樣,你認(rèn)為其主要緣由是___________________________.(9)為了減小誤差,小明算出了小燈泡的平均功率作為小燈泡的額定功率,你認(rèn)為這樣處理數(shù)據(jù)是_______(選填“合理”或“不合理”)的,理由:______________.(10)試驗(yàn)中若電流表完好,電壓表0~15V量程損壞,為了正常進(jìn)行試驗(yàn),在不添加器材的狀況下,下一步的操作是_________________________________.(11)若電路連接正確,電壓表、電流表、滑動變阻器均可正常運(yùn)用,在試驗(yàn)中閉合開關(guān)無論怎么樣移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終達(dá)不到小燈泡的額定電壓,出現(xiàn)這種狀況的緣由可能是__________________.變更這種現(xiàn)象可以實(shí)行的相應(yīng)的措施是_________________.(12)小明設(shè)想不用電壓表,用如圖丁所示的電路也可測量另外一只已知額定電流的小燈泡的額定功率,已知小燈泡的額定電流為I額,定值電阻阻值為R0,試驗(yàn)步驟如下,請補(bǔ)充完整:①_________________________________________________;②閉合S、S1,斷開S2,記錄下此時(shí)電流表的示數(shù)為I.③小燈泡的額定功率的表達(dá)式為P額=_____________.【答案】(1)(2)斷開;B;(3)C;A;(4)1.14;(5)U額;(6)R2;(7)減??;減??;(8)小燈泡的電阻隨溫度的變更而變更;(9)不合理;小燈泡在不同電壓下的實(shí)際功率不同,求平均值無意義;(10)將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端;(11)電源電壓太低;更換新電池或者增加電池節(jié)數(shù);(12)閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,調(diào)整滑動變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為I額;對點(diǎn)題組一、單選題下列關(guān)于試驗(yàn)電路圖,其中說法正確的是(????)A.如圖可以多次測量小燈泡的電功率并能通過求平均值來減小誤差

B.如圖可以探究燈泡的電功率和電流的關(guān)系,并能夠進(jìn)行多次試驗(yàn)找出規(guī)律

C.如圖可以探究燈泡的電功率和電壓的關(guān)系,但不能進(jìn)行多次試驗(yàn)找出規(guī)律

D.如圖既可以用來測定值電阻的阻值,也可以用來探究電流和電壓的關(guān)系【答案】D【解析】A、圖中電壓表可以測量出燈泡兩端的電壓,用電流表測量出燈泡的電流,依據(jù)P=UI測量出燈泡的電功率,通過移動滑動變阻器變更燈泡兩端的電壓和電流進(jìn)行多次測量,但由于燈泡的電功率隨著電壓和電流的變更而變更,不是一個(gè)定值,不能求平均電功率,故A錯(cuò)誤;

B、圖中兩燈泡并聯(lián),電流表測量各個(gè)燈泡的電流,因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路電壓相等,依據(jù)P=UI可以探究燈泡的電功率和電流的關(guān)系,但電路中沒有滑動變阻器,不能變更燈泡兩端的電壓,不能夠進(jìn)行多次試驗(yàn)找出規(guī)律,故B錯(cuò)誤;

C、圖中兩燈泡串聯(lián),電壓表測量各個(gè)燈泡的電壓,因?yàn)榇?lián)電路電流到處相等,依據(jù)P=UI可以探究燈泡的電功率和電壓的關(guān)系,電路中有滑動變阻器,可以變更燈泡兩端的電壓,能夠進(jìn)行多次試驗(yàn)找出規(guī)律,故C錯(cuò)誤;

D、圖中用電壓表可以測量出電阻兩端的電壓,用電流表測量出電阻的電流,可以依據(jù)R=UI測量出電阻,通過移動滑動變阻器變更定值電阻兩端的電壓和通過的電流,求平均電阻,也可以用來探究電流和電壓的關(guān)系,故D正確。

故選已知小燈泡的額定電壓,小明準(zhǔn)備增加一個(gè)定值電阻R0,只利用一只電表,通過操作開關(guān)來測量小燈泡的額定功率。下列圖中是小明設(shè)計(jì)的四種不同方案的電路圖。其中能夠測出小燈泡額定功率的是(????)A.甲和丙 B.丙和丁 C.乙和丙 D.乙和丁【答案】C【解析】甲、定值電阻與燈串聯(lián),電路中只有電壓表,只閉合S2,電表測定值電阻的電壓;

當(dāng)只閉合S1時(shí),電壓表測燈與定值電阻的電壓,無法確定燈是否正常發(fā)光,故甲選項(xiàng)不行行;

乙、只閉合S2,移動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為U額,則燈正常發(fā)光;

保持滑片位置不動,閉合S1,斷開合S2,登記電壓表的示數(shù)U1,

此時(shí)電壓表測R0與燈的電壓,因電路的連接沒有變更,各電阻的大小和電壓沒有變更,燈仍正常發(fā)光,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,R0的電壓U0=U1-U額,通過R0的電流,即燈的額定電流:

I=U1-U額R0,依據(jù)P=UI可求燈的額定功率;故乙選項(xiàng)可以;

丙、將S2往右上方打,燈與R0并聯(lián),電流表測通過R0的電流,移動滑片使電流表示數(shù)為I=U額R0為了測定額定電壓為2.5V的小燈泡的電功率,現(xiàn)供應(yīng)如下器材:電壓表(量程有“0~3V”和“0~15V”),電流表(量程有“0~0.6A”和“0~3A”),滑動變阻器(規(guī)格分別為“10ΩlA”、“20Ω2A”、“50Ω1.5A試驗(yàn)次數(shù)123456電壓表示數(shù)U/V3.53.12.52.31.91.5電流表示數(shù)I/A0.160.190.220.240.260.28A.該小燈泡的額定功率為

0.55

W

B.該小燈泡兩端的電壓越高,實(shí)際功率越小

C.該同學(xué)所選的滑動變阻器規(guī)格為“50Ω

1.5

A”

D.該同學(xué)連接電路時(shí),將電壓表并聯(lián)在小燈泡的兩端【答案】C【解析】D.移動滑動變阻器滑片,電路電流增大,燈泡電壓增大,電源電壓不變,滑動變阻器電壓減小,測量過程中電壓表和電流表的示數(shù)變更相反,緣由為電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,故D錯(cuò)誤;

A.燈泡正常工作時(shí),滑動變阻器兩端的電壓U滑=U-UL額=4V-2.5V=1.5V,由表格可知,燈泡的額定電流IL額=0.28A,功率:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W,故A錯(cuò)誤;

B.小燈泡的電流隨它兩端電壓的增大而增大,則功率也增大,故B錯(cuò)誤;

C.由表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)滑動變阻器兩端的電壓為U1=3.5V時(shí),電路中的電流I1在“測量小燈泡的電功率”的試驗(yàn)中,某同學(xué)連接好電路,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)滑動變阻器進(jìn)入電路中的電阻變大時(shí),電壓表的讀數(shù)電隨著變大,則發(fā)生這一現(xiàn)象的緣由是(????)A.電壓表的正、負(fù)接線柱接錯(cuò)了 B.電壓表的量程選擇不合適

C.電壓表壞了 D.電壓表與滑動變阻器并聯(lián)【答案】D【解析】滑動變阻器連接電路中的電阻變大時(shí),電壓表的讀數(shù)也隨著變大,反之,隨著變小,說明電壓表不是接在小燈泡的兩端,而是電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了。

故選D。小明同學(xué)在做測量小燈泡電功率的試驗(yàn)時(shí),他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,正確操作并閉合開關(guān)后,發(fā)覺小燈泡不亮,但電流表、電壓表均有示數(shù),接下來他首先應(yīng)進(jìn)行的操作是(

)A.檢查電路是否某個(gè)位置接觸不好,斷路了

B.更換小燈泡

C.移動滑動變阻器的滑片,視察小燈泡是否發(fā)光

D.重新連接一次電路【答案】C【解析】A.若是否某個(gè)位置接觸不好,斷路了,電流表無示數(shù),A選項(xiàng)錯(cuò)誤;

B.若燈斷路,則電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表無示數(shù);若燈短路,則電壓表示數(shù)為0,均不符合題意;所以,接下來他首先應(yīng)進(jìn)行的操作不應(yīng)是B,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;

C.燈的亮度取決于燈的實(shí)際功率。因連接電路時(shí),為愛護(hù)電路元件,滑動變阻器連入電路中的阻值應(yīng)最大。閉合開關(guān)后,電流表、電壓表均有示數(shù),燈泡不亮可能是由于電路電阻太大,電路電流太小,燈泡實(shí)際功率遠(yuǎn)小于燈的額定功率造成的,可以移動滑動變阻器的滑片,視察小燈泡是否發(fā)光,C選項(xiàng)正確;

D.因連接正確并開關(guān)閉合,所以不需重新連接,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

故選C。

在測定小燈泡功率的試驗(yàn)中,已知小燈泡的額定電壓為2.5V,秀秀同學(xué)通過正確試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)如下表。分析數(shù)據(jù)得到的下列結(jié)論,正確的是(????)電壓U/V1.522.53電流I/A0.250.290.320.35A.燈絲的電阻隨電壓增大而減小

B.小燈泡的額定功率為0.8W

C.小燈泡的額定功率為四次功率的平均值

D.通過小燈泡的電流與它兩端的電壓成正比【答案】B【解析】A、由表中數(shù)據(jù)可知,隨電壓U的增大,R=UI漸漸變大,即燈絲電阻隨電壓增大而增大,故A錯(cuò)誤;

B、由表中數(shù)據(jù)知,燈泡額定電壓U=2.5V對應(yīng)的電流I=0.32A,燈泡的額定功率P=UI=2.5V×0.32A=0.8W,故B正確;

C、燈泡在額定電壓下的功率為額定功率,不能把四次功率的平均值作為燈泡的額定功率,故C錯(cuò)誤;

D、由A知燈絲電阻R隨電壓U的增大而增大,不是定值,由I=UR知:通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比,故D用兩個(gè)電流表按圖示試驗(yàn)電路探究“電功率與電流的關(guān)系”,下列說法不正確的是(????)A.小燈泡電功率的大小通過燈泡的亮度來推斷

B.將小燈泡并聯(lián)是為了限制燈泡兩端電壓相同

C.選用的兩只小燈泡規(guī)格必需相同

D.將其中一個(gè)電流表移接到干路上也可以完成試驗(yàn)【答案】C【解析】解:

A、燈泡的亮暗是由它的實(shí)際功率確定的,燈泡越亮,實(shí)際功率越大,所以小燈泡電功率的大小可以通過燈泡的亮度來推斷,故A正確,不符合題意。

B、由圖可知,兩燈泡的連接方式是并聯(lián)。在并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓都相等。故B正確,不符合題意。

C、試驗(yàn)?zāi)康氖翘接戨姽β逝c電流的關(guān)系。所以在電路中的兩個(gè)燈泡的規(guī)格即功率要有所不同,故C錯(cuò)誤,符合題意。

D、在并聯(lián)電路中干路電路與支路電流的關(guān)系是干路電流等于各支路電流之和;將其中一只電流表移接到干路上也可以求出兩個(gè)支路的電流,可以完成試驗(yàn),故D正確,不符合題意。

故選:C。如圖甲所示是某同學(xué)連接好的測量小燈泡電功率的電路。閉合開關(guān),移動滑片,燈L1始終不亮。該同學(xué)用如圖乙中檢測燈L2來檢測電路。閉合開關(guān),當(dāng)L2的兩根接線分別接在B、N兩點(diǎn)時(shí),僅燈L2亮且正常發(fā)光;當(dāng)分別接在A、D兩點(diǎn)時(shí),燈L2也正常工作;當(dāng)分別接在M、N兩點(diǎn)時(shí),L1、L2均不亮,由以上檢測中視察到的現(xiàn)象A.滑動變阻器短路 B.L1短路

C.電流表短路 D.L【答案】B【解析】A.假如滑動變阻器短路,閉合開關(guān),當(dāng)L2的兩根接線分別接在B、N兩點(diǎn)時(shí),燈L1、燈L2都亮,當(dāng)分別接在A、D兩點(diǎn)時(shí),燈L2短路,燈L2不亮,燈L1亮,當(dāng)分別接在M、N兩點(diǎn)時(shí),L1、L2均亮,不符合題意;

B.若L1短路,閉合開關(guān),當(dāng)L2的兩根接線分別接在B、N兩點(diǎn)時(shí),僅燈L2亮且正常發(fā)光;當(dāng)分別接在A、D兩點(diǎn)時(shí),燈L2亮,燈L1不亮;當(dāng)分別接在M、N兩點(diǎn)時(shí),L1、L2均不亮,符合題意;

C.若電流表短路時(shí),閉合開關(guān),當(dāng)L2的兩根接線分別接在B、N兩點(diǎn)時(shí),燈L1、燈L2都亮;當(dāng)分別接在A、D兩點(diǎn)時(shí),燈L1、燈L2都亮;當(dāng)分別接在M、N兩點(diǎn)時(shí),燈L1、燈L2都亮,不符合題意;

D.若L1斷路時(shí),閉合開關(guān),當(dāng)L2的兩根接線分別接在B二、填空題“探究小燈泡電功率”的試驗(yàn)電路如圖甲,試驗(yàn)中選擇“2.5V”小燈泡,試驗(yàn)中,連接完電路后發(fā)覺燈泡不發(fā)光,電流表幾乎沒有示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,經(jīng)排查,電流表、電壓表均完好,則故障可能為______。解除故障后,調(diào)整滑動變阻器滑片的過程發(fā)覺燈亮度變更,這是由于______變更引起的。試驗(yàn)得到燈的U-I圖象如圖乙,則小燈泡的額定功率是______W,通過圖象可以發(fā)覺燈泡電阻是變更的,這主要是______的影響?!敬鸢浮啃襞輸嗦?/p>

燈泡實(shí)際功率

0.5

溫度【解析】解:

(1)接完電路后發(fā)覺燈泡不發(fā)光,電流表幾乎沒有示數(shù),電路可能斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,電壓表與電源連通,經(jīng)排查,電流表、電壓表均完好,則故障可能為小燈泡斷路;

(2)解除故障后,調(diào)整滑動變阻器滑片的過程發(fā)覺燈亮度變更,這是由于燈泡實(shí)際功率變更引起的;依據(jù)如圖乙試驗(yàn)得到燈的U-I圖象知,燈在額定電壓下的電流為0.2A,小燈泡的額定功率是:

P=UI=2.5V×0.2=0.5W;

通過圖象可以發(fā)覺燈泡電阻是變更的,這主要是燈絲的電阻受溫度

的影響。

故答案為:小燈泡斷路;

燈泡實(shí)際功率;

0.5;

溫度。

三、試驗(yàn)探究題在“測量小燈泡額定功率”的試驗(yàn)中,器材有:電源(電壓恒為3V)、開關(guān)、電壓表和電流表各一只、額定電壓為2.5V的燈泡、滑動變阻器(20Ω、1A)、導(dǎo)線若干。

(1)以畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中的實(shí)物圖連接完整。(要求:滑片向左移動時(shí)小燈泡變亮)

(2)閉合開關(guān)前,發(fā)覺電流表的指針如圖乙所示,其緣由是______;

(3)問題解決后,第一小組的同學(xué)通過變更滑動變阻器的阻值,得到了小燈泡的電流隨其兩端電壓變更的圖象,如圖丙所示,則小燈泡的額定功率為______W;

(4)第一小組的同學(xué)在試驗(yàn)中還發(fā)覺,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大,緣由是______;

(5)其次小組的同學(xué)在準(zhǔn)備進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),發(fā)覺電壓表壞了,他們找到了一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R0,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路,也順當(dāng)?shù)耐瓿闪嗽囼?yàn):

①先閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)整滑動變阻器,使電流表的示數(shù)為I1,則I1=______A;

②保持滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,讀出電流表的示數(shù)為I2,則小燈泡的額定功率P額=______。(用【答案】沒有將電流表的指針調(diào)零

0.5

燈絲電阻隨著溫度的上升而增大

0.25

U【解析】解:

(1)因滑片向左移動時(shí)小燈泡變亮,即電流變大,電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:

(2)閉合開關(guān)前,發(fā)覺電流表的指針如圖乙所示,其緣由是:沒有將電流表的指針調(diào)零;

(3)依據(jù)圖丙小燈泡的電流隨其兩端電壓變更的圖象知,燈在額定電壓2.5V時(shí)的電流為0.2A,則小燈泡的額定功率為:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

(4)由歐姆定律,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大,即燈的電阻,燈的電阻變大緣由是燈絲電阻隨著溫度的上升而增大;

(5)①先閉合開關(guān)S、S1,斷開S2,調(diào)整滑動變阻器,使電流表的示數(shù)為I1=0.25A;

②保持滑片P的位置不變,閉合開關(guān)S、S2,斷開S1,讀出電流表的示數(shù)為I2,

在①中,電流表測定值電阻的電流,電流表的示數(shù)為I1=0.25A,值電阻的電壓為2.5V,由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的電壓為2.5V,燈正常發(fā)光;

在②中,電流表測燈與R0并聯(lián)的總電流,因電路的連接關(guān)系沒有變更,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發(fā)光,依據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流:

I額=I2-I1,則小燈泡的額定功率:

P額=小亮同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣的小燈泡,他想知道小燈泡正常工作的電功率,于是在學(xué)校試驗(yàn)室借來一些試驗(yàn)器材,連接了如圖甲所示的試驗(yàn)電路,電源電壓恒定不變。

(1)在圖中找出連接錯(cuò)誤的一根導(dǎo)線并在該導(dǎo)線上畫“×”,用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。(所畫的導(dǎo)線要用實(shí)線,不行用虛線)

(2)該試驗(yàn)的原理是______。

(3)連接好電路后,在試驗(yàn)起先前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于______端。

(4)閉合開關(guān)后,他發(fā)覺小燈泡始終不亮,同時(shí)看到電流表有示數(shù),而電壓表無示數(shù),移動滑動變阻器的滑片依舊如此,則故障緣由可能是:______。

(5)在試驗(yàn)過程中,因操作不當(dāng)導(dǎo)致電壓表出現(xiàn)故障不能運(yùn)用,小亮向老師借了一只定值電阻R(R0阻值已知),設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路,接著進(jìn)行試驗(yàn),請寫出測量步驟:

①______;

②______。

請依據(jù)試驗(yàn)的操作步驟及記錄的數(shù)據(jù)寫出小燈泡額定功率的表達(dá)式:P額【答案】P=UI

B

燈泡或電壓表短路

只閉合S、S1,移動滑動變阻器的滑片,使電流表示數(shù)為3.8VR0

只閉合S、S2,保持滑動變阻器的滑片不動,登記【解析】解:(1)燈的額定電壓為3.8V,故電壓表應(yīng)選用大量程與燈并聯(lián),而原電路中電壓表選用小量程與燈并聯(lián)是錯(cuò)誤的,改正后如下所示:

(2)該試驗(yàn)的原理是P=UI;

(3)連接好電路后,在試驗(yàn)起先前滑動變阻器的滑片應(yīng)位于阻值最大處的B端;

(4)閉合開關(guān)后,電流表有示數(shù),電路為通路,他發(fā)覺小燈泡始終不亮,而電壓表無示數(shù),移動滑動變阻器的滑片依舊如此,則故障緣由可能是:燈泡或電壓表短路;

(5)測量步驟:

①只閉合S、S1,移動滑動變阻器的滑片,使電流表示數(shù)為3.8VR0;

②只閉合S、S2,保持滑動變阻器的滑片不動,登記電流表的示數(shù)I;

在①中,燈與定值電阻并聯(lián)后再與變阻器串聯(lián),電流表測定值電阻的電流,當(dāng)電流表示數(shù)為3.8VR0,由歐姆定律,定值電阻的電壓為3.8V,由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,燈的電壓為3.8V,燈正常發(fā)光;

在②中,電流表測燈與R0并聯(lián)的總電流,因電路的連接關(guān)系沒有變更,各電阻的大小和通過的電流不變,燈仍正常發(fā)光,依據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,燈的額定電流:

IL=I-3.8VR0,小燈泡額定功率的表達(dá)式:

P額=ULIL=3.8V×(I-3.8VR0).

故答案為:(1)如上所示;(2)P=UI;(3)B如圖甲是測定小燈泡電功率的試驗(yàn)電路圖,電壓表有0~3V和0~15V兩個(gè)量程,小燈泡額定電壓為2.5V。(1)試驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用________V的量程,閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)放在滑動變阻器的右端;(2)解除故障后,依據(jù)試驗(yàn)測得的數(shù)據(jù),畫出了小燈泡的電流隨電壓變更的圖象,如圖所示,分析圖象:小燈泡的額定功率是_______W,當(dāng)小燈泡兩端的電壓為1V時(shí),小燈泡的電阻為____

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