试题

题目:
(2013·徐汇区二模)小汇同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验室供选择的实验器材如图所示,滑动变阻器的规格、小灯的额定电压已标注在图中,小灯的额定电流都为0.3安.他选择了所需的器材做实验.请完成:
青果学院
①画出小汇同学的实验电路图.
②当观察到小灯正常发光时,滑动变阻器的滑片大约在中点,此时所测小灯的额定电压为
2.2或3.8
2.2或3.8
伏,所用滑动变阻器的规格为
“25Ω 2A”
“25Ω 2A”
.小灯的额定功率为
0.66或1.14
0.66或1.14
瓦.
答案
2.2或3.8

“25Ω 2A”

0.66或1.14

解:①电流表、灯泡、滑动变阻器、开关都串联在电路中.如图:
青果学院
②(1)实验室内可供选择的灯泡的额定电压最小值为2.2V,所以电源电压的最小值要稍大于2.2V.
(2)实验室内可供选择灯泡的额定电压最大值为3.8V,灯泡的额定电流都是0.3A,滑动变阻器和灯泡串联,滑动变阻器接入大约一半时灯泡正常发光,滑动变阻器接入的最大电阻是
1
2
×25Ω=12.5Ω,滑动变阻器两端的最大电压是:U'=I'R'=0.3A×12.5Ω=3.75V,所以电源电压的最大值为:U=U+U'=3.8V+3.75V=7.55V.
(3)电源电压值在2.2V~7.55V之间,实验用干电池来供电,所以电源电压可能是3V(2节干电池)、4.5V(3节干电池)、6V(4节干电池)、7.5V(5节干电池).
小灯正常发光时,灯泡的额定电流是0.3A,滑动变阻器的滑片大约在中点,因为滑动变阻器有两种规格,此时滑动变阻器接入的电阻值可能是:
1
2
×10Ω=5Ω,也可能是:
1
2
×25Ω=12.5Ω,
(4)当滑动变阻器接入的电阻值是5Ω时,滑动变阻器两端的电压是0.3A×5Ω=1.5V,
则灯泡额定电压可能是:3V-1.5V=1.5V;4.5V-1.5V=3V;6V-1.5V=4.5V;7.5V-1.5V=6V,都不符合题意.
(5)当滑动变阻器接入的电阻值是12.5Ω时,滑动变阻器两端的电压是0.3A×12.5Ω=3.75V,
则灯泡额定电压可能是:3V-3.75V=-0.75V;4.5V-3.75V=0.75V;6V-3.75V=2.25V;7.5V-3.75V=3.75V,可以判断灯泡可以选择额定电压为2.2V,此时电源电压是6V;或灯泡的额定电压是3.8V,此时电源电压是7.5V.
(6)根据上面的判断实验选择滑动变阻器的规格是、“25Ω 2A”;灯泡的额定电压可能是2.2V或3.8V,灯泡的额定电流是0.3A,
所以灯泡的额定功率为P=UI=2.2V×0.3A=0.66W,或P=UI=3.8V×0.3A=1.44W.
故答案为:①如上图;②2.2或3.8、“25Ω 2A”、0.66或1.14.
考点梳理
电功率的测量.
(1)电流表测量灯泡的电流,电流表和灯泡串联,滑动变阻器在电路中起分担电压作用,滑动变阻器和灯泡串联,开关控制整个电路,开关串联在电路中.
(2)根据供选择灯泡的额定电压的最小值,确定电源电压的最小值;灯泡和滑动变阻器串联在电路中,供选择灯泡的额定电压的最大值、额定电流、滑动变阻器的最大电阻值的一半,确定电源电压的最大值;从而确定电源电压的可能值,电源电压可能是3V(2节干电池)、4.5V(3节干电池)、6V(4节干电池)、7.5V(5节干电池).
(3)灯泡和滑动变阻器串联的电路中,电路中的电流是灯泡的额定电流,当滑动变阻器大约接入一半时,灯泡正常发光,根据灯泡的额定电流、滑动变阻器的一半电阻,可以计算滑动变阻器两端的电压,根据电源电压的可能指求出灯泡两端电压的可能值,从而求出使用的灯泡、滑动变阻器的规格,最后根据额定的额定电流和额定电压计算额定功率.
本题思路:首先根据灯泡额定电压的最小值判断电源电压的最小值,根据灯泡额定电压的最大值和滑动变阻器接入电路的最大值和额定电流确定电源电压的最大值,由于电源由干电池供电,从而确定电源电压的可能值.
然后根据滑动变阻器阻值的一半和灯泡的额定电流,确定滑动变阻器的电压,由电源电压的可能值,根据串联电路电压特点,求出灯泡的额定电压值,从而确定选择的灯泡、选择的滑动变阻器、电源电压.
探究型实验综合题.
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