问题 实验题

甲、乙两组同学做“测定小灯泡的电功率”实验,器材完好,电源电压为4.5伏,且保持不变,几个不同的小灯都标有“2.5伏”字样,有若干个2种规格的滑动变阻器,其中A规格标有“20 2A”字样,B规格标有“5 3A”字样.

(1)甲组同学选用A规格的滑动变阻器,并按图所示的电路图连接.该同学在连接电路时,应将开关5处于________状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______端.(选填“左”或“右”)

(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:

故障现象检测故障原因
灯泡较暗、两表的示数均较小移动滑动变阻器滑片,现象不变 
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数取下灯泡,两表的示数不变 
(3)排除故障后,该组同学将滑动变阻器的滑片P移至某一位置时,发现电压表的示数为1.2V,此时他应向________移动滑动变阻器的滑片P(选填“左”或“右”),直至小灯泡正常发光,此时滑片的位置恰好在变阻器中点上(即变阻器连入电路的电阻为10欧),则该小灯的额定功率为________瓦.

(4)乙组同学同样按图正确连按电路,实验步骤操作正确.当闭合电键S后,发现小灯发光较亮,电流表与电压表的示数分别如图所示,则此时实验选用了_________规格的滑动变阻器.(选填“A”或“B”),若移动该变阻器的滑片,则该小灯泡________正常发光.(选填“能”与“不能”)

(5)下表为其中某小组的实验记录分析表:

实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
12.00.170.34
22.50.20.5
33.00.220.66
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为该小组的错误是:____________________.

老师提醒同学仔细研究实验所得的数据,还能发现实验中小灯泡灯丝的电阻_______

(选填“变大”、“不变”或“变小”),你认为产生此现象的原因是:_______________.

答案

:(1)①为了保护电路,在接线过程中,开关应断开,以避免因接线错误造成短路将电源烧坏.

②同理为了避免电路中电阻过小而烧坏电源,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处.

(2)①灯泡较暗,说明电路中电阻很大,同时移动滑片时,现象不变,说明滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱.

②电流表无示数,说明电路中有断路或电流表短路,而灯泡不亮,电压表有示数,说明灯泡断路.

(3)①由图可知,电压表测灯泡两端电压,所以灯泡的实际电压UL=1.2V<2.5V,

要使灯泡正常发光,应增大电路中电流,减小电阻,而变阻器左部分连入电路,故应将滑片向左移动.

②∵灯泡正常发光,∴UL=2.5V,变阻器两端电压U=U-UL=4.5V-2.5V=2V,电路中电流I= U/R

=2V/10Ω=0.2A,

∴该小灯的额定功率P=UL×I=2.5V×0.2A=0.5W.

(4)①由图可知,UL′=2.7V,I′=0.36A,变阻器两端电压U′=U-UL′=4.5V-2.7V=1.8V,

∴变阻器最大值R= U/I=1.8V/0.36A=5Ω,故用的是B规格的滑动变阻器.

②由于灯泡的实际电压大于额定电压,要使灯泡正常发光,应增大变阻器的阻值,而此时变阻器已处于最大值,

故移动该变阻器的滑片,不能使灯泡正常发.

(5)①由于灯泡的实际功率不是定值,所以不能通过求平均值的方法来求功率.

②根据欧姆定律分析表中数据可知,灯泡电阻变大;而灯丝的长度、横截面积、材料都未变,但由于电流的热效应,灯丝温度在升高,使其电阻变大.

故答案为:(1)断开、右;(2)滑动变阻器同时接到下面的两个接线柱、灯泡断路;

(3)左、0.5;(4)B、不能;(5)不应该求功率的平均值、变大、灯丝的电阻随温度的升高而增大.

填空题
单项选择题