题目:
(2013·鼓楼区一模)一个额定电压是2.5V的小灯泡,其正常工作时电阻约10Ω.小明想测定这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:
电流表、电压表、开关各一个,三个规格分别为A:“5Ω 1A”,B:“20Ω 0.5A”,C:“1kΩ 1A”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为6V).
(1)小明设计了如图甲所示电路图,通过分析你认为小明应选用规格为
B
B
(选填A/B/C)的滑动变阻器.
(2)图乙已连接了部分电路.请你根据图甲所示电路图.用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(3)小明正确选择了滑动变阻器,按图26甲的电路图连接好电路,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数.任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于2.5V.具体原因是
滑动变阻器选用了A、B两个接线柱
滑动变阻器选用了A、B两个接线柱
.
(4)小明排除故障后,继续实验.当电压表的示数为2.5V时.电流表的示数(如图丙所示),小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
W.
(5)小明根据测量灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I-U图象,如图丁所示.结果发现图线不是直线,这表明灯泡的电流与电压
不成
不成
(填“成”或“不成”)正比,这是因为
灯丝电阻随温度变化而变化
灯丝电阻随温度变化而变化
.
答案
B
滑动变阻器选用了A、B两个接线柱
0.75
不成
灯丝电阻随温度变化而变化
解:(1)灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电流约为0.3A.滑动变阻器A阻值太小,不能保证电路安全;滑动变阻器C阻值太大,不方便操作;为保证电路安全,又方便实验操作,应选滑动变阻器B.
(2)把电流表串联接入电路,电压表并联在小灯泡两端,电压表量程为0~3V,电路图如图所示.
(3)闭合开关电流表有示数,说明电路是闭合的,未断路;灯泡发光但较暗,移动滑片位置电压表示数不为零但不变,说明滑动变阻器连接错误,成了定值电阻,即选用了A、B两接线柱.
(4)小灯泡的额定电压U=2.5V,由图知电流表量程为0.6A,最小分度值是0.02A,由表盘可知电流表示数I=0.30A,则小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W.
(5)小灯泡的I-U图象不是直线,这表明灯泡的电流与电压不成正比,这是因为:灯丝电阻随温度变化而变化.
故答案为:(1)B.(2)电路图如图所示;(3)滑动变阻器选用了A、B两个接线柱;(4)0.75; (5)不成;灯丝电阻随温度变化而变化.
考点梳理
探究用电器的电功率实验;实物的电路连接;电流表的读数方法;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;额定功率.
(1)小灯泡额定电压为2.5V,流过灯泡的电流约为0.3A,则滑动变阻器的分压为3.5V,滑动变阻器的阻值约为灯泡阻值的两倍,为保证电路安全,又方便操作,可选滑动变阻器B.
(2)电压表、电流表连接不完整,用线把电流表串联在电路中,电压表与小灯泡并联,连线时注意电压表量程是0~3V.
(3)电流表有示数说明电路闭合,未断路;灯泡发光但较暗,移动滑片位置电压表示数不为零且不变,说明滑动变阻器连接错误,选用了A、B接线柱.
(4)由电流表读出电流表示数I,由公式P=UI可求出灯泡的功率.
(5)图象不是直线,说明电压与电流不成正比;这是因为灯丝电阻与温度有关.
实验器材的选择原则:1、安全性原则:所选器材应保证电路安全,电阻阻值不能太小、电压表量程与电流表量程不应太小,电源电压不要太大,以免损坏电路元件.
2、精确性原则:所选电压表、电流表量程要合适,不要太大,方便读数,减小读数误差,使测量值更准确.
3、方便操作 在保证安全的前提下,滑动变阻器的阻值尽可能小些,方便操作.
4、经济性原则 使电路消耗的功率尽可能地小.
实验探究题.