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壓軸題05測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)
NO.1
壓軸題解讀
i.根據(jù)要求或電路圖連接實(shí)物圖,實(shí)物圖連接改錯(cuò),電路連接注意事項(xiàng);
2.根據(jù)小燈泡的發(fā)光情況、電表示數(shù)有無(wú)分析故障原因,或利用元件檢測(cè)電路故障位置和類型;
3.測(cè)量小燈泡額定功率的操作(使小燈泡兩端電壓達(dá)到額定電壓);
4.根據(jù)電表數(shù)據(jù)或小燈泡的U-I/I-U圖像,計(jì)算小燈泡的電功率;
5.在缺電壓表或電流表的情況下利用等效替代思想測(cè)小燈泡的電功率.
NO.2
壓軸題密押
0解題要領(lǐng)歸納
測(cè)定小燈泡的電功率
1.實(shí)驗(yàn)原理:p=ui
2.實(shí)驗(yàn)器材:電源、電燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。
4.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按電路圖連接好電路,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大的位置;
(2)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡在額定電壓下發(fā)光,觀察電流表和電壓表的示數(shù),記錄為L(zhǎng)、Ue,記
錄小燈泡的亮度;
(3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡兩端的電壓為額定電壓的1.2倍,觀察電流表和電壓表的示數(shù),記錄為11,Ui,
記錄小燈泡的亮度;
(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使燈泡兩端的電壓低于額定電壓,觀察電流表和電壓表的示數(shù),記錄為12,U2,記錄小
燈泡的亮度;
(5)重復(fù)步驟4兩次,觀察電流表和電壓表的示數(shù),記錄為反U3,14、U4,記錄小燈泡的亮度;
(6)根據(jù)P=UI,算出小燈泡的額定功率Pe和實(shí)際功率的電功率P1……P4;
(7)分析數(shù)據(jù),整理器材。
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
小燈泡的實(shí)際功率越大,小燈泡越亮;
當(dāng)小燈泡的兩端的電壓等于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率等于額定功率,小燈泡正常發(fā)光;
當(dāng)小燈泡的兩端的電壓大于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率大于額定功率,小燈泡發(fā)光比正常情況下亮;
當(dāng)小燈泡的兩端的電壓小于額定電壓時(shí),小燈泡的實(shí)際功率小于額定功率,小燈泡發(fā)光比正常情況下暗。
方法小結(jié):
特殊方法測(cè)小燈泡電功率
1.設(shè)計(jì)思路:特殊方法測(cè)小燈泡的電功率和特殊方法測(cè)小燈泡的電阻(見(jiàn)下①、②)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案
的設(shè)計(jì)思路是相同的,都利用的是等效替代法.
特殊方法測(cè)小燈泡的電阻:①.缺電流表
設(shè)計(jì)思路:利用電壓表并聯(lián)阻值已知的定值電阻等效替代電流表,并通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片
使小燈泡正常發(fā)光.如圖甲
注:在等效替代的過(guò)程中,在小燈泡正常發(fā)光后,電路中的電流不能發(fā)生變化,即電路中的總電阻不
能發(fā)生變化.
②.缺電壓表
設(shè)計(jì)思路:①利用電流表串聯(lián)阻值已知的定值電阻等效替代電壓表,通過(guò)移動(dòng)干路上滑動(dòng)變阻器
的滑片使小燈泡正常發(fā)光.如圖乙
2.方案設(shè)計(jì)要點(diǎn):當(dāng)小燈泡的額定電流(或額定電壓)已知時(shí),用等效替代法測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓(或電
流),或利用電阻箱替代小燈泡,測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流、電壓,然后用電功率公式進(jìn)行計(jì)算..
3.額定功率與實(shí)際功率大小相關(guān)分析
〃2
小燈泡部定電壓與新定動(dòng)率的關(guān)系足/;二.但因小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,不是一
個(gè)定值,故不能直接通過(guò)未正常發(fā)光時(shí)的電阻求解小燈泡的額定功率.
目錄:
?題型01直接法測(cè)量電功率
?題型02直接法測(cè)量電功率(含I-U圖像)
?題型03間接法測(cè)量電功率一電壓表不在小燈泡兩端
?題型04間接法測(cè)量電功率一多開(kāi)關(guān)問(wèn)題
?題型05不含電路圖題型
?題型06測(cè)完電功率進(jìn)一步改裝探究題
?題型07間接法測(cè)量小燈泡電功率一沒(méi)有電流表
?題型08間接法測(cè)量小燈泡電功率—沒(méi)有電壓表
?題型09間接法測(cè)量小燈泡電功率—復(fù)雜的電路改裝
?題型10自主設(shè)計(jì)探究類(含電阻箱、發(fā)光二極管等)
?題型11測(cè)量小燈泡電功率與其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合
?題型01直接法測(cè)量電功率
1.(2024?安徽合肥?一模)小明用圖甲所示的電路測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡的電阻和電功率。
(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物電路連接完整。要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻
器接入電路的阻值變大;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2V。要測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻和
電功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向端移動(dòng)(選填"A"或"2");
(3)燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖丙,該燈泡的電阻為。(保留一位小數(shù));該燈泡的額定功率為W。
【詳解】(1)[1]由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)電路中電流,電壓表測(cè)燈泡兩端電壓,已知
燈泡額定電壓為2.5V,則電壓表接入電路的量程為小量程,電壓表與燈泡并聯(lián),要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向A
端滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲長(zhǎng)度變大,故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的右
下接線柱與電流表正接線柱相連,且電流表接入電路的量程為小量程,如圖所示:
(2)[2]實(shí)驗(yàn)時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到某一位置時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,已知小燈泡的額定電壓為2.5V,
根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)可知,需要減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向8端移動(dòng),同時(shí)觀察電
壓表,直至示數(shù)為2.5V。
(3)[3][4]由圖丙可知,電流表接入電路的是小量程,分度值為0Q2A,貝1|電流表的示數(shù)為0.3A,燈泡的額定電
壓為2.5V,則燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為
x8.3。
燈泡的額定功率為
p="=2.5Vx0.3A=0.75W
2.(2024?云南曲靖?模擬預(yù)測(cè))興趣實(shí)驗(yàn)小組在做"測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),選用的實(shí)驗(yàn)器材:
標(biāo)有"2.5V"字樣的待測(cè)小燈泡、兩節(jié)新干電池、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)及若干導(dǎo)線。
(1)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示,根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)________。閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的
滑片P應(yīng)調(diào)至_________(選填%"或*")端;
(2)連接好實(shí)物電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表始終無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù)且移動(dòng)滑片P其示
數(shù)發(fā)生變化。經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則電路故障可能是小燈泡;
(3)排除故障后,移動(dòng)滑片P,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為V。為了完成實(shí)驗(yàn),此時(shí)應(yīng)將滑片P向
(選填"左"或"右")移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為V,此時(shí)電流表示數(shù)為0.3A,則所測(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的
電阻為Q(結(jié)果保留一位小數(shù));
(4)本次實(shí)驗(yàn)還能測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的額定功率為W。
【答案】斷開(kāi)b短路1.5左2.58.30.75
【詳解】(1)[1]⑵連接實(shí)物電路時(shí),為了保護(hù)電路,開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的阻止應(yīng)處在最大
值,滑片P應(yīng)調(diào)至6端。
(2)⑶閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),且移動(dòng)滑片P其示數(shù)發(fā)生變化,說(shuō)明電路為通路;小燈泡不發(fā)光,電壓
表始終無(wú)示數(shù),可能是電壓表或小燈泡短路,經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則電路故障可能是小燈泡短路。
(3)⑷如圖乙,電壓表接入小量程,分度值為0.1V,讀數(shù)為1.5V。
⑸⑹小燈泡的額定電壓為2.5V,要測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,應(yīng)增大燈泡兩端的電壓,減小滑動(dòng)變阻器的
電壓,因此應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的電阻,即此時(shí)應(yīng)將滑片P向左移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為2.5V。
⑺所測(cè)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為
U2.5V
R==8.3
7-0.3A。
(4)⑻實(shí)驗(yàn)測(cè)出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的額定功率為
P=L7=2.5VxO.3A=0.75W
3.(2023?安徽?中考真題)用圖1所示電路測(cè)量小燈泡的電阻和電功率,電源電壓為4.5V,小燈泡L的額定電壓
為2.5V?;瑒?dòng)變阻器的規(guī)格為"50Q1.5A”。
圖1圖2
序號(hào)UN〃AR/Q
11.00.185.56
21.50.226.82
32.00.258.00
43.0
(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至_____(選填"a"或*")端;
(2)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行多次測(cè)量,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如上表所示。第4次測(cè)量時(shí),
電流表示數(shù)如圖2所示,此時(shí)小燈泡的電阻為0,電功率為W;
(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判斷,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻可能為(選填"①""②"或"③")。
①7.60Q@8.930(3)10.600
【答案】b100.9②
【詳解】(1)[1]為保護(hù)電路,連接電路時(shí)滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于最大阻值處,則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至6
端。
(2)[2]⑶第4次測(cè)量時(shí),電流表示數(shù)如圖2所示,從圖2可以看到,電流表的量程為0.6A,分度值為0Q2A,
指針指在刻度盤(pán)的中間,電流示數(shù)為0.3A。再?gòu)谋砀裰械弥妷罕淼氖緮?shù)為3.0V,即小燈泡的電壓為3.0V,
根據(jù)歐姆定律的變換式可知,此時(shí)小燈泡的電阻為
根據(jù)電功率的公式P=S可知,此時(shí)小燈泡的電功率為
p=3=3.0Vx0.3A=0.9W
(3)⑷第4次測(cè)量時(shí),小燈泡的電阻為10Q。從表中的數(shù)據(jù)可以看到,隨著燈泡電壓的增大,燈泡實(shí)際功率增
大,燈絲溫度升高,燈絲的電阻值在增大。小燈泡正常發(fā)光時(shí),其電壓為2.5V,這電壓值在第3次實(shí)驗(yàn)與第4
實(shí)驗(yàn)之間,那么電阻值也應(yīng)該在第3次實(shí)驗(yàn)與第4實(shí)驗(yàn)之間。第3次實(shí)驗(yàn)是8Q,第4實(shí)驗(yàn)是10Q,則這電阻值
在8Q與10Q之間。
故選②。
4.(2024?山西晉城?一模)小明在進(jìn)行測(cè)量小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,選用的器材有兩節(jié)新干電池、一個(gè)阻值范圍在
5~10Q的小燈泡及其他如圖所示的器材。
(1)將實(shí)驗(yàn)器材連接成如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,但粗心的小明有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)你幫小明在接錯(cuò)的那根
導(dǎo)線上打"X”,然后另畫(huà)一根導(dǎo)線使電路連接正確;
(2)電路改接正確后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一位置時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)如圖乙所示,
則此次實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的小燈泡的電阻值是Q(結(jié)果保留1位小數(shù));
(3)若小燈泡的額定電壓為2.5V,用該電路來(lái)測(cè)小燈泡的額定功率,此時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向(選
填"左"或"右")移動(dòng);
(4)小明為了測(cè)量不同電壓下小燈泡的電阻,又測(cè)量了幾組數(shù)據(jù),請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格;_
(5)小明想利用本實(shí)驗(yàn)測(cè)量某一未知電阻的阻值。在實(shí)驗(yàn)中他發(fā)現(xiàn)電流表已損壞,電壓表完好,于是設(shè)計(jì)了如
圖丙所示的電路,也完成了實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你將下列實(shí)驗(yàn)步驟填寫(xiě)完整(已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為&);
①閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)滑片位于阻值最小處,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù),記為U/;
②將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù),記為歷;
③未知電阻Rx=(用已知量和測(cè)量量表示)。
【詳解】(1)⑴電壓表并聯(lián)在燈泡和滑動(dòng)變阻器的兩端,測(cè)燈泡和滑動(dòng)變阻器的總電壓,應(yīng)把電壓表并聯(lián)在燈
泡兩端,如下圖所示:
(2)⑵電壓表選擇的是0~3V量程,對(duì)應(yīng)的分度值為0.1V,此時(shí)的示數(shù)為2.3V;電流表選擇的是0~0.6A量程,
對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A,此時(shí)的示數(shù)為0.36A;小燈泡的電阻值
-3V
?6.4。
'40.36A
(3)[3]電壓表示數(shù)2.3V小于燈泡額定電壓2.5V,要測(cè)燈泡額定功率,應(yīng)提高燈泡兩端的電壓,需要減小滑動(dòng)變
阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,即應(yīng)將滑片P向左端移
動(dòng)。
(4)⑷測(cè)量不同電壓下小燈泡的電阻,表格中有電壓、電流和電阻,如下表所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)UN//AR/Q
1
22.5
3
(5)⑹閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)滑片位于最左端時(shí),電路為只有心的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源
兩端的電壓,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)記為5;再將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端,&和滑動(dòng)變阻器的最大阻值
生串聯(lián),電壓表測(cè)&兩端的電壓,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù),記為。2;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R。時(shí)兩端的電壓為
Ufg=Ui-U2
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,則有
R。一人
解得用二產(chǎn)品。
?題型02直接法測(cè)量電功率(含I-U圖像)
5.(2024?江蘇常州?一模)小明在"測(cè)量小燈泡電功率”實(shí)驗(yàn)中,選用如圖1所示的器材和電路。其中電源電壓恒
為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將滑動(dòng)變阻器連入電路,要求:向右移動(dòng)滑片P,燈泡變亮。連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)
應(yīng)處于狀態(tài);
(2)連接好電路閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡不亮,電壓表和電流表均偏轉(zhuǎn),則下一步操作應(yīng)該是;
A.更換小燈泡B.檢查電路是否斷路
C.更換電池D.移動(dòng)滑片P
(3)根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制的通過(guò)小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關(guān)系圖像如圖2所示,小燈泡的額定功率為
W;實(shí)驗(yàn)中(選填"能"或"不能")長(zhǎng)時(shí)間使電壓表的示數(shù)保持3V;
(4)實(shí)驗(yàn)中電表的最小示數(shù)為"0.5V0.1A",滑動(dòng)變阻器的最大阻為Q;
(5)用一個(gè)定值電阻&取代原電路中的電流表,設(shè)計(jì)電路圖如圖3所示,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P使電壓表示數(shù)
為U額,接著保持滑片位置不變,將電壓表(選填"A"或"8")點(diǎn)的接線改接到C點(diǎn),觀察并記錄電壓
表示數(shù)為U,則小燈泡的額定功率可表示為七=(用扁、U額、U等物理量符號(hào)表示)。
【詳解】(1)[1]向右移動(dòng)滑片P,燈泡變亮,說(shuō)明電路中電流變大,滑動(dòng)變阻器阻值變小,故滑動(dòng)變阻器選用右
下接線柱與燈泡串聯(lián)在電路中,如圖所示:
⑵為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。
(2)⑶連接好電路閉合開(kāi)關(guān)后,燈泡不亮,電壓表和電流表均偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電路是通路,只是電路中電流比較小,
燈泡實(shí)際功率太小導(dǎo)致不亮,下一步操作應(yīng)該是移動(dòng)滑片P,觀察燈泡的亮度,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
(3)⑷由圖2可知,當(dāng)燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),通過(guò)燈泡的額定電流為0.25A,則燈泡額定功率
PL=UL"=2.5VXO.25A=0.625W
⑸燈泡的額定電壓是2.5V,電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,所以不能長(zhǎng)時(shí)間使電壓表的示數(shù)保持3V。
(4)⑹電源電壓恒為6V,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),當(dāng)電路中的電流最小時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大,燈泡兩端的電壓最小,電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓,即燈泡兩端的電壓是0.5V,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓
l/=U-S=6V-0.5V=5.5V電流表的示數(shù)為0.1A,此時(shí)電路中的電流是0.1A,則滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值
U'55V
氏=一=半=55。滑動(dòng)變阻器的最大阻值為55QO
I0.1A
(5)⑺⑻調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片使電壓表示數(shù)為。和接著保持滑片位置不變,根據(jù)電流從電壓表正接線柱流入,
將電壓表8點(diǎn)的接線改接到C點(diǎn),觀察并記錄電壓表示數(shù)U;電壓表位置更換后,各個(gè)電阻的大小及其兩端的電
壓都不變,燈泡仍然正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,定值電阻的電壓
Uo=U-U■由歐姆定律,通過(guò)定值電阻的電流
U_U-2..5V
A)=o根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律,通過(guò)定值電阻的電流即為小燈泡的額定電流,則小燈泡的額定功
琮
率
/=U額/額=U額X
舄
6.(2024?廣東深圳?模擬預(yù)測(cè))小惠在"測(cè)定小燈泡的功率"的實(shí)驗(yàn)如圖甲、恒壓電源為4.5V,小燈泡額定電壓為
2.5V、電阻約為10Qo
(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)保持?jǐn)嚅_(kāi),電流表應(yīng)選擇(選填"0~0.6A"或"0~3A")量程;
(2)此時(shí),電壓表示數(shù)如圖乙所示,小惠需要再將滑片尸向(填"左"或"右")調(diào)節(jié),才能使小燈泡正常發(fā)
光;繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記下多組數(shù)據(jù)。并繪制成/-"圖像(丙)、根據(jù)圖像,可計(jì)算出小燈泡的額
定功率是w;
(3)進(jìn)一步分析圖丙可知,隨著燈泡兩端電壓的增大,燈絲電阻逐漸.(選填"增大""減小"或"不變"),燈絲
電阻變化的主要原因是.
(4)小城同學(xué)設(shè)計(jì)了另一種方案:不用電流表,但增加了一只阻值已知的定值電阻凡,用圖丁所示的電路進(jìn)行
實(shí)驗(yàn),也測(cè)量出了該小燈泡的額定功率。具體步驟如下:
①閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓U額;
②保持滑片位置不變,將電壓表接在"a"處的導(dǎo)線換接到"b"處,電壓表示數(shù)為U;
③利用此方法測(cè)量出小燈泡的額定功率表達(dá)式娛=(用已知和所測(cè)量的物理量符號(hào)表示)。
U額(U-U額)
【答案】0-0.6A左0.5W增大燈絲電阻隨溫度的變化而變化
【詳解】⑴⑴由題意知,小燈泡額定電壓為2.5V,電阻約為10Q,由歐姆定律,燈的額定電流為
25V
5--=0.25A
10Q
故電流表應(yīng)選用小量程即"0-0.6A”與燈串聯(lián)。
(2)[2]由圖乙知,電壓表選用小量程,其分度值為0.1V,此時(shí)電壓表示數(shù)為2.2V,依題意得,小燈泡的額定
電壓為2.5V,若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng),使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變
小,使滑動(dòng)變阻器分到的電壓變小,使小燈泡的電壓增大為2.5V。
[3]由圖丙知,當(dāng)小燈泡兩端電壓為2.5V時(shí),其正常發(fā)光,此時(shí)通過(guò)燈泡的電流為0.2A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的
功率,即額定功率為
P=UI=2.5VX0.2A=0.5W
(3)⑷進(jìn)一步分析圖像可知,電壓為IV、1.5V、2.5V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流約為0.12A、0.16A和0.2A,由歐姆定律,
第一次燈的電阻為
?8.3。
同理,第二次燈的電阻為
1.5V
?9.4Q
0.16A
第三次燈的電阻為
U2.5V
3=12.5。
居一0.2A
即隨著燈泡兩端電壓的增大,燈絲電阻逐漸增大。
[5]由圖丙知,燈泡兩端電壓的增大,電流增大,由尸=17/可知,燈泡的實(shí)際功率增大,燈絲的溫度升高,由此可
知燈絲電阻變大的原因是,電阻隨溫度的升高而增大。
(4)⑹由題意知,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān),電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使電壓表的示數(shù)為。額,燈
正常發(fā)光;然后保持滑片位置不變,將電壓表接在"a"處的導(dǎo)線換接到"b〃處,電壓表測(cè)量燈泡與定值電阻兩端的
總電壓為U,因此時(shí)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(shí)定值電阻兩端的
電壓為
Uo=U-U領(lǐng)
額由歐姆定律和串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)小燈泡的電流為
u-u額
則小燈泡的額定功率為
U額(U-U額)
/=UJL=
7.(2024?江西南昌?一模)小紅用如圖甲所示的電路測(cè)定小燈泡的額定功率,小燈泡的額定電壓為2.5V,燈絲電
阻約為80。除小燈泡外,實(shí)驗(yàn)室提供的器材有:電壓為6V的電源,電流表(0~0.6A0~3A),電壓表(0~3V0~15V),
滑動(dòng)變阻器凡(20Q,1.5A),滑動(dòng)變阻器耳(5Q,1A),開(kāi)關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)前小紅經(jīng)過(guò)分析,電流表
甲乙
(1)為保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,電壓表量程應(yīng)該選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選(選填"R」
或"&");
(2)請(qǐng)按照小紅設(shè)計(jì)的電路圖,幫助她用鉛筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,把乙圖中實(shí)物連接圖補(bǔ)充完整;
(3)閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最端(選填"左"或"右");若連好電路,閉合開(kāi)關(guān)瞬間,發(fā)現(xiàn)小
燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針迅速擺過(guò)滿刻度線,則故障可能是
(4)排除故障后,移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2.0V,若想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑動(dòng)
變阻器的滑片P向(選填"左"或"右")端移動(dòng);
(5)經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),由數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖所示的U-/圖像,計(jì)算出小燈泡的額定功率是.Wo
【答案】0~3V右燈泡斷路左
0.625
【詳解】(1)⑴電壓表測(cè)量燈泡的電壓,燈泡的額定電壓為2.5V,則為了提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,電壓表量程應(yīng)該
選0~3V?
⑵變阻器與燈泡串聯(lián),當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),變阻器的電壓為
4=U-Up=6V-2.5V=3.5V
電路電流為
4=看*哈⑵A
由歐姆定律得,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為
7?P=7L=53^X=11-2Q
故應(yīng)該選曷。
(2)[3]由圖甲得,變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡電壓,電流表測(cè)量電路電流,電壓表量程選用0~3V,燈
泡額定電流小于0.6A,則電流表的量程選用0~0.6A,變阻器的滑片向右移動(dòng),接入電路中電阻變大,則變阻器
的左下接線柱接入電路中,根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如圖所示:
(3)⑷閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大的最右端。
⑸若連好電路,閉合開(kāi)關(guān)瞬間,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針迅速擺過(guò)滿刻度線,則故障可能
是與電壓表并聯(lián)的燈泡斷路。
(4)⑹排除故障后,移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)為2QV,若想測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑
動(dòng)變阻器的滑片P向左端移動(dòng),減小接入的電阻,增大電路電流,使電壓表的示數(shù)為2.5V。
(5)[7]由圖像得,當(dāng)燈泡的電壓為2.5V時(shí),電流為0.25A,小燈泡的額定功率是
%=額=2$Vx0.25A=0.625W
?題型03間接法測(cè)量電功率一電壓表不在小燈泡兩端
8.(2024?山東荷澤?一模)在"測(cè)量小燈泡電功率"的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓為6V且保持不變,小燈泡額定電壓為3.8V。
(燈泡電阻約為10Q左右)
(1)小荷在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)還有導(dǎo)線未接上,如圖甲所示,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把圖甲中的電路連接完整;_
(2)電路連接完成后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表示數(shù)很大但電流表無(wú)示數(shù),可能故障是;
(3)排除故障后小荷移動(dòng)滑片,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的小燈泡中的電流隨其兩端
電壓變化關(guān)系如圖乙所示,測(cè)出了小燈泡的額定功率,分析圖乙可得燈泡的額定功率約為W(保留整數(shù)即
可);
(4)小荷想用此電路研究電流與電壓的關(guān)系,你認(rèn)為可以嗎?,理由:;
(5)同組的小澤發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)到3.8V,于是她改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)電路如圖丙所示,實(shí)檢中她應(yīng)調(diào)
節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)為時(shí),小燈泡就正常發(fā)光,此時(shí)讀出電流表示數(shù)也能測(cè)出小燈泡的額定功
率。
【答案】燈泡斷路1不可以見(jiàn)詳解2.2
【詳解】(1)⑴燈泡正常發(fā)光電流大約為
/牛卷'A
電流表應(yīng)接入量程為0~0.6A,如圖所示
(2)⑵電路連接完成后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),表明電路中可能存在斷路,電壓表示數(shù)
很大表明電壓表兩接線柱到電源兩極為通路,故斷路可能發(fā)生在電壓表測(cè)量范圍內(nèi),故可能故障是燈泡斷路。
(3)[3]如圖乙所示,當(dāng)小燈泡的額定電壓為3.8V時(shí),電流為0.26A,可得燈泡的額定功率約為
外=U額/額=3.8Vx0.26Ax1W
(4)⑷⑸根據(jù)控制變量法,研究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)保持電阻一定,而燈絲的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化,
故圖中器材不可以探究電流與電壓的關(guān)系。
(5)⑹根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),兩端電壓為3.8V,則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
?;?U-U額=6V-3.8V=2.2V
當(dāng)實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)無(wú)法準(zhǔn)確調(diào)到3.8V時(shí),可以實(shí)檢中將電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端電
壓為2.2V時(shí),即電壓表示數(shù)為2.2V時(shí),小燈泡就正常發(fā)光。
9.(2023?山東日照?三模)在"測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有:電壓表、電流表、額定電壓為2.5V
的小燈泡,開(kāi)關(guān)、電壓為6V的電源和滑動(dòng)變阻器等。
圖1圖2
(1)請(qǐng)根據(jù)要求用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖(圖1)連接完整(要求:向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P使電
流表示數(shù)變小;導(dǎo)線不交叉);
(2)"測(cè)量小燈泡的電功率"的實(shí)驗(yàn)原理是;
(3)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要,連接電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最端(選填"左"或"右");
(4)閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù)。經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則電路故障可能是小
燈泡發(fā)生了(選填"短路"或"斷路");
(5)排除故障后,當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),對(duì)應(yīng)電流表的示數(shù)如圖2所示,則燈泡的額定電流為。則
小燈泡的額定電功率是W;接著將滑片右移,電壓表示數(shù)將;
(6)小明完成上述實(shí)驗(yàn)后,想測(cè)量一個(gè)額定電壓為Uo的小燈泡的額定功率,在連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表的接線柱
松動(dòng)無(wú)法使用,于是他找到了一個(gè)最大阻值為扁的滑動(dòng)變阻器&,利用原有的滑動(dòng)變阻器4、電壓表等設(shè)計(jì)了
如圖3所示的電路,測(cè)出了小燈泡的額定功率。請(qǐng)你幫助他完善測(cè)量過(guò)程;(考慮小燈泡電阻會(huì)隨通過(guò)溫度的變
化而變化):
①電路連好后,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器&的滑片P移到左端,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器朋的滑片使電壓表示數(shù)為
②保持滑動(dòng)變阻器R/的滑片位置不變,滑動(dòng)變阻器氏2的滑片(補(bǔ)充變阻器心滑片的調(diào)節(jié)情況),讀出電
壓表的示數(shù)U;
③小燈泡的額定功率尸護(hù)。(用U。、U、&表示)
【詳解】(1)[1]向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸使電流表示數(shù)變小,這說(shuō)明滑片向右移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路
的電阻變大,所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的A接線柱與R右端的接線柱相連,如下圖所示:
(2)⑵根據(jù)公式P=S可知,用電壓表測(cè)出小燈泡兩端的電壓,用電流表測(cè)出通過(guò)燈泡的電流,就可以計(jì)算出
燈泡的電功率。
(3)[3]⑷為保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)到最大,即應(yīng)將滑片移至A段最遠(yuǎn)的右端。
(4)⑷閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),可能是電路發(fā)生了斷路;電壓表有示數(shù),說(shuō)明和電壓表并聯(lián)
部分之外的其他地方?jīng)]有斷路,則電路故障可能是小燈泡發(fā)生了斷路,這時(shí)候電壓表相當(dāng)于串聯(lián)在電路中,測(cè)電
源電壓。
(5)⑸⑹由圖2可知,電流表量程為。?0.6A,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.3A,則小燈泡的額定電功率
P=UI=2.5Vx0.3A=0.75W
⑺滑片向右移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,R兩端電壓變小,因此電壓表示數(shù)變小。
(6)[8]①②電路連好后,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器&的滑片P移到左端,電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓,
調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R/的滑片使電壓表示數(shù)為額定電壓U。;保持滑動(dòng)變阻器4的滑片位置不變,滑動(dòng)變阻器上的
滑片移到最右端,電壓表測(cè)量小燈泡和及兩端的電壓,讀出電壓表的示數(shù)U。
③根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器&兩端的電壓
U2^U-Uo
根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,小燈泡的額定電流
覦?凡R。
則小燈泡的額定功率
?題型04間接法測(cè)量電功率一多開(kāi)關(guān)問(wèn)題
10.(2024?河南周口?一模)李南同學(xué)在測(cè)定小燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率,部分已經(jīng)連好的實(shí)物電路如圖甲所示,已
知小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)如圖甲所示是小明已連接的電路,有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打"x"并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線
完成正確的連接;
(2)測(cè)定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是;
A.調(diào)節(jié)小燈泡的電阻
B.調(diào)節(jié)小燈泡的額定電壓
C.調(diào)節(jié)小燈泡的額定功率
D.調(diào)節(jié)小燈泡兩端的電壓,使其達(dá)到額定電壓
(3)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,且電壓表的示數(shù)為3V,電流表
示數(shù)為0,則出現(xiàn)故障的原因可能是;
(4)當(dāng)電壓表示數(shù)調(diào)至2.5V時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W;
(5)用圖丙所示電路來(lái)測(cè)量另一只額定電壓為3V的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;
①僅閉合Si,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器史的滑片至某一位置,使電壓表示數(shù)為3V;
②保持,僅閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R/,使電壓表示數(shù)為V,此時(shí)R/接入電路的阻值為14Q;
③該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為o
D燈泡的燈絲斷了0.75&滑片不
【詳解】(1)[1]圖中電路中燈泡與電流表并聯(lián),燈泡被短路,錯(cuò)誤的導(dǎo)線是連接燈泡和滑動(dòng)變阻器的導(dǎo)線,將
錯(cuò)誤導(dǎo)線去除后,再用導(dǎo)線將燈泡右接線柱與電壓表左接線柱相連,如圖所示
(2)[2]測(cè)得小燈泡額定功率時(shí),要使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓,所以滑動(dòng)變阻器的作用是,調(diào)節(jié)燈泡兩
端的電壓,直至其兩端電壓等于額定電壓。
故選Do
(3)網(wǎng)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,且電壓表的示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0,說(shuō)
明電路存在斷路,則出現(xiàn)故障的原因可能是燈泡斷路,電壓表串聯(lián)在電路中。
(4)⑷圖中電流表連接的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,燈泡的額定功率為
P=W=2.5Vx0.3A=0.75W
(5)[5]⑹[7]保持&滑片不動(dòng),僅閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱用,使電壓表示數(shù)為3V,此時(shí)電阻箱連入電路的阻值等
于燈泡正常發(fā)光時(shí)的阻值,采用了等效替代法,故燈泡的阻值為14Q。
11.(2024?山東濟(jì)寧?一模)利用圖1所示的電路測(cè)量小燈泡的電功率,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖1中所示的器材連接成完整電路;
(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于狀態(tài),正確連接后,應(yīng)將滑片P由最大電阻處緩慢向端移動(dòng)(選填"A"
或"2"),使燈逐漸變亮;
(3)某次實(shí)驗(yàn)時(shí),電流表的示數(shù)如圖2所示。則通過(guò)L的電流為A?移動(dòng)滑片P,記下多組電壓和電流值,
繪制成圖3所示的圖像,根據(jù)圖像的信息,小燈泡的額定電功率為W;
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于操作失誤,在未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的情況下,直接將亮著的小燈泡從燈座上取出,電壓表的示數(shù)(選
填"變大"、"變小"或"不變");
(5)在沒(méi)有電流表的情況下,用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)電路,也可以測(cè)出小燈泡的額定,功率。已知小燈泡的額定
電壓為U額,定值電阻的阻值為R,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①只閉合開(kāi)關(guān)S、Si,調(diào)節(jié)滑片,使電壓表示數(shù)為U額;
②保持滑片位置不變,只閉合開(kāi)關(guān)S、S2,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U;
可知小燈泡的額定功率七=(用U額、。和R表示):若已知電源電壓為4,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的
阻值段=(用4、。額、U和R表示)。
斷開(kāi)A0.20.625變大
【詳解】(1)卬燈泡的額定電壓為2.5V,故電壓表應(yīng)接入0~3V的量程,與燈泡并聯(lián),如圖所示
(2)⑵為防止電路連接過(guò)程出現(xiàn)錯(cuò)誤而損壞電路元件,連接電路時(shí)應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。
⑶滑動(dòng)變阻器接入左下端接線柱,如果要使燈泡變亮,則接入電阻應(yīng)變小,故連接電路時(shí)應(yīng)將滑片P由最大電
阻處緩慢向A端移動(dòng)。
(3)[4]如圖所示,電流表接入量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A。
⑸根據(jù)圖像的信息,,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),兩端電壓為2.5V,電阻為0.25A,小燈泡的額定電功率為
為=[/額/額=2.5Vx0.25A=0.625W
(4)⑹實(shí)驗(yàn)時(shí),在未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的情況下,直接將亮著的小燈泡從燈座上取出,電壓表此時(shí)相當(dāng)于與滑動(dòng)變阻器
串聯(lián),測(cè)電源電壓,故示數(shù)變大。
(5)①只閉合開(kāi)關(guān)S、Si,此時(shí)電壓表僅測(cè)量燈泡電壓,調(diào)節(jié)滑片,使電壓表示數(shù)為。額;
②⑺⑻保持滑片位置不變,只閉合開(kāi)關(guān)S、S2,此時(shí)電壓表測(cè)燈泡與R的總電壓,此時(shí)電壓表的示數(shù)為U;則R
兩端電壓為
額
此時(shí)電路中電流為
uL---u--u---額----
RR
可知小燈泡的額定功率
%=U額】額=。額X-藜遨
⑹若已知電源電壓為,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為
Uo
u.m=u0-u
接入電路的阻值為
■Iu-u額u-%
R
12.(2024?陜西?模擬預(yù)測(cè))小王同學(xué)按照?qǐng)D甲所示的電路圖進(jìn)行了"測(cè)量小燈泡在不同電壓下的電功率”的實(shí)驗(yàn)。
己知小燈泡的額定電壓為2.5V、電源電壓恒為4.5V、滑動(dòng)變阻器R20Q1A”、電流表、電壓表等。
(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲的電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙的實(shí)物連接成完整電路(導(dǎo)線不能交叉);—
(2)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,而電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最右端,則故障可能
是小燈泡(選填"短路"或"斷路");
(3)排除故障后小王繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,電壓表示數(shù)為2.2V,在甲電路圖中,若要燈泡正常發(fā)光,
則應(yīng)向(選填"A"或"8")端移動(dòng)滑片;若小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為0.4A,則小燈泡額定電功率為W;
(4)在圖丙中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的通過(guò)小燈泡的電流與其兩端電壓關(guān)系的圖像正確的是(選填"①""②"
或"③");
(5)某實(shí)驗(yàn)小組由于電壓表被損壞,又想出一種測(cè)量小燈泡額定功率的方法,電路設(shè)計(jì)如圖丁所示,其中R。為
阻值已知的定值電阻,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整;
①檢查電路無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S、Si,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電流表示數(shù)為〃時(shí),小燈泡正常發(fā)光;
②滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng),,讀出電流表的示數(shù)為4
③小燈泡的額定功率Pe=(用與、小4表示)。
【答案】見(jiàn)解析斷路81③斷開(kāi)Si,閉合S2ZA(72-A)
【詳解】(1)⑴由圖甲得,燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡電壓,電流表測(cè)量電路電流,根據(jù)電路圖連接
實(shí)物圖,如圖所示:
(2)⑵電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,而電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最右端,則故障可
能是與電壓表并聯(lián)的小燈泡斷路。
(3)⑶排除故障后小王繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,電壓表示數(shù)為2.2V,小于燈泡的額定電壓,則若要燈
泡正常發(fā)光,則應(yīng)向2端移動(dòng)滑片,減小變阻器接入電路中電阻,增大電路電流,直到電壓表的示數(shù)為2.5V。
⑷若小燈泡正常發(fā)光時(shí)電流為0.4A,則小燈泡額定電功率為
P=UJL=2.5VxO.4A=1W
(4)[5]當(dāng)燈泡的電壓、電流增大時(shí),電功率增大,燈絲溫度升高,電阻變大,則③是通過(guò)小燈泡的電流與其兩
端電壓關(guān)系的圖像。
(5)⑹⑺由圖丁得,①檢查電路無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S、Si,斷開(kāi)S2,燈泡與定值電阻&并聯(lián)后,再與變阻器
串聯(lián),電流表測(cè)量定值電阻&電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片直至電流表示數(shù)為刀時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)
u額
②滑動(dòng)變阻器滑片不動(dòng),斷開(kāi)S],閉合S2,電路連接方式不變,燈泡仍然正常發(fā)光,此時(shí)電流表測(cè)量干路電流,
讀出電流表的示數(shù)為12;
③小燈泡的額定電流為
/額乜一
額定功率
R=U額/額=/圈億力)
13.(2024?湖北省直轄縣級(jí)單位?一模)在"測(cè)量小燈泡額定功率”的實(shí)驗(yàn)中,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲中的實(shí)物電路連接完整,要求:滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)時(shí),電流表
示數(shù)變大,連線不得交叉;
(2)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變
阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.5V,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,小燈泡的額定功率為W;
(3)利用上述器材,在不改變電路的情況下,小華認(rèn)為還可以繼續(xù)探究電流與電壓的關(guān)系,他的想法是的
(選填"正確"或"錯(cuò)誤");
(4)小強(qiáng)也想測(cè)燈泡的額定功率,老師給他一個(gè)額定電流為0.3A的小燈泡和一個(gè)阻值為20Q的定值電阻Ro,
電源電壓未知。小強(qiáng)設(shè)計(jì)的電路圖如圖丙所示,請(qǐng)將以下實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①閉合開(kāi)關(guān)Si、S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電流表的示數(shù)為A;
②保持滑片P的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,閉合開(kāi)關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.2A;將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最左端,
電流表的示數(shù)為0.3A,則電源電壓為V;
③小燈泡的額定功率:P后W?
【詳解】(1)⑴小燈泡的額定電壓為2.5V,電壓表選擇0~3V的量程,滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)時(shí),電流
表示數(shù)變大,說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連入的阻值減小,則左下接線柱接入電路,如圖所示:
(2)⑵電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用0~0.6A量程,分度值0Q2A,其示數(shù)為0.3A,小燈泡額定功率為
&=U〃z=2.5VxO.3A=O.75W
(3)⑶探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),需要保持電阻不變,而小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,不能用來(lái)探究電
流與電壓的關(guān)系,故小華的想法是
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