小航和小林同学在做“测量小灯泡电功率”的实验时,老师给他们提供一些标有“2.5V”字样的灯泡、电压表、滑动变阻器、开关、干电池盒(3V)、导线若干.
(1)粗心的小航很快连接完电路并闭合开关,结果发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置,电流表和电压表的示数总保持不变,灯泡保持较暗的亮度不变,则造成这一现象的原因是: ;
(2)他倆仔细检查电路后发现了问题,排出了故障,连接了如图(甲)所示电路图,还有两根导线没有连,请你用笔画线代替导线,帮他们将图中的电路连接完整.并且要求滑片P向右移动时,电流表的示数变大;
实验次数 | 电压表示数U/V | 电流表示数I/A |
1 | 2.0 | |
2 | 2.5 | 0.30 |
3 | 2.8 | 0.32 |
(4)在电压为2V时,电流表示数如图(乙)所示,此时通过小灯泡的电流为 A,此时小灯泡的实际功率为 W;
(5)细心的小林根据测出的三组数据求出各次电阻,发现灯泡不同电压下的电阻值不同,小航说这是误差,小林不认同,发生了激烈争论.请你帮他们分析,灯泡在不同电压下的电阻值不同的原因是 .
(1)滑动变阻器接了下面两个接线柱,相当于定值电阻;(2)见上图;(3)(4)0.26;0.52;(5)灯丝电阻随温度的升高而增大
题目分析:(1)掌握滑动变阻器的连接方式:一上一下;若接上面两个接线柱,相当于接入的电阻为零,若接下面两个接线柱,则相当于接入一个等于滑动变阻器最大阻值的定值电阻;
(2)掌握电压表和滑动变阻器的连接,根据电源电压和灯泡的额定电压确定电压表的量程,滑动变阻器与灯泡串联,并要接一上一下;
(3)(4)确定电流表的量程和分度值,然后读出数据,根据公式P=UI计算出灯泡的功率;
(5)根据灯丝电阻随温度的升高而增大进行分析.
(1)由题意知,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P的位置,电流表和电压表的示数总保持不变,灯泡保持较暗的亮度不变,则说明滑动变阻器接了下面两个接线柱;
(2)电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表可选择0~3V的量程,与灯泡并联;
滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大,则滑动变阻器的阻值应变小,所以应接下面右边的接线柱B,如图所示:
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(3)(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0、02A,所以示数为0.26A,则P=UI=2V×0.26A=0.52W;
(5)R1===7.7Ω,R2===8.3Ω,R3===8.8Ω;
由电阻值及表格中数据知,随着电压和电流的增大,灯丝的温度升高,则电阻也增大,则说明灯丝电阻变化的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大.
点评:此题是“测量小灯泡电功率”的实验,考查了电压表和滑动变阻器的连接及使用,同时考查了电流表的读数及电功率的计算,还考查了灯丝电阻与温度的关系,考查得比较全面.