问题 实验题

在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

(1)连接电路时开关应       

(2)请你用笔画线代替导线,将图a中的实物电路连接完整。        

(3)闭合开关前,图a中滑动变阻器的滑片P应位于  (选填“A”或“B”)端。

(4) 小吉同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图b所示)为  V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图a中滑片P向  (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V。

(5)小祥同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图c所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是  W。

(6)好奇的祁宇同学把桌上另一个额定电压为3.8V备用灯乙替换了电路中的变阻器,两灯串联,闭合开关发现两灯都能发出较弱的光,粗心的他不慎把原灯泡甲的玻璃外壳打碎了,让他惊奇的是,虽然原灯泡甲不亮了但后接进去的灯泡乙不仅没熄灭,反而更亮了。仔细观察电路后,还发现这时电压表的示数为1V。小华对此产生了疑问:玻璃外壳打碎后,甲灯仍有电流通过为什么不发光呢?小组的同学提出了以下两种猜想:

猜想1:甲灯中的电流可能小于外壳打碎前的电流。

猜想2:甲灯的实际功率可能小于可以发光的功率。

根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想1是______(正确/错误)的,你认为他们判断所依据的现象是______  _______.

根据已知条件我们可以算出此时坏了的灯甲的实际功率约___  _____W,可以判断猜想2是____  _____(正确/错误)的。

答案

断开 选0.6A量程  A   2.2    B   0.5W错误 乙灯更亮了  0.12W或0.13W 正确

题目分析:连接电路时,开关应处于断开状态。由灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联;根据欧姆定律计算灯泡电流,确定电流表的量程。电压表与灯泡串联。闭合开关前,滑片处于最大阻值处以保护电路。电压表有示数,说明与电压表两接线柱连接的电路是通路,小灯泡始终不亮、电流表无示数,说明电路断路,从而判断出故障的可能原因。根据电压表的量程和分度值,读出示数;通过实际电压与额定电压的关系,判断实际功率与额定功率的关系。在图象上找出灯泡额定电压下的电流,根据P=UI计算额定功率。根据计算出灯泡在1V、2V、3V时的电阻值,比较电阻与电压的关系,通过分析影响电阻大小的因素找出变化原因。

连接电路时,开关要处于断开状态,防止连接完最后一根导线,电路电流过大,损坏元件。滑动变阻器滑片处于A端时,连入电路的电阻最大,起保护电路的作用。电压表有示数,说明与电压表两接线柱连接的电路是通路,小灯泡始终不亮、电流表无示数,说明电路断路,所以电路的可能故障原因是:灯泡断路或接触不良等。电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为2.2V,小于额定电压,实际功率小于额定功率。由图象知:灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A,灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。由图象可知:灯泡在0.5 V、1.5 V、2.5 V时,对应的电流分别为:0.06A、0.16A、0.2A,

根据得出,对应的电阻分别为:8.3Ω、9.4Ω、12Ω,所以,灯泡电压增大,电阻逐渐增大。在实验过程中,灯丝的长度、横截面积、材料不变,电压增大,温度升高,电阻增大,所以,灯丝电阻可能随温度变化而变化。

点评:本题考查了测“小灯泡电功率”的实验中实验器材的正确使用、电路的连接、注意事项、电路故障分析和利用欧姆定律及功率的计算等问题,虽综合性强,但都是很基础、很重点的知识,只要掌握以上知识点,解决此题不难。

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