试题

题目:
(2008·铜山县模拟)在“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样.图1是小向同学没有连接完的实物电路.青果学院青果学院
(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.要求:滑动变阻器滑片P向左移动,灯泡变暗;
(2)实验中,小向同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是
灯泡断路
灯泡断路

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到图1中位置,电压表示数如图2甲所示,为
2.2
2.2
V.要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向
端滑动(选填“左”或“右”);
(4)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图2乙所示,则小灯泡的额定功率是
0.6
0.6
W;
(5)小向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3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正比.小向很纳闷,请你帮助他分析原因?
答案
灯泡断路

2.2


0.6

解:(1)电路最大电流为:I=
U
R
=
2.5V
10Ω
=0.25A<0.6A.电流表选择0~0.6A量程,电流表与灯泡串联,电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出.
滑片左移,灯泡变暗,电路电流变小,总电阻变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大.滑动变阻器选择右下端接线柱,滑动变阻器串联在电路中,如图.
青果学院
(2)灯泡不亮,电流表无示数,电路断路,电压表有示数,电压表与电源接通,灯泡断路.
(3)电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.
灯泡正常发光,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电流增大,滑动变阻器连入电路的电阻减小.
滑动变阻器接右半段,滑片右移.
(4)电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.24A.
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
(5)实验过程中,灯丝的长度、横截面积、材料不变,灯丝电压增大,电流增大,灯丝温度升高,电阻增大,
U
I
的比值变化,电流跟电压不成正比,I-U的图线不是直线.
故答案为:(1)如图;(2)灯泡断路;(3)2.2;右;(4)0.6;(5)灯丝的阻值随温度升高而增大.
考点梳理
探究用电器的电功率实验;实物的电路连接;电流表的使用;电压表的读数方法;影响电阻大小的因素;滑动变阻器的使用;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;电功率的计算.
(1)由灯泡的额定电压和电阻求电流,确定电流表的量程.
电流表与灯泡串联,注意电流表的正负接线柱.
滑片向左移,灯泡变暗,电流变小,总电阻变大,滑动变阻器连入电路电阻变大.
(2)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压;
灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.
灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数.
(3)电压表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.
灯泡电压增大,灯泡电流增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路电阻减小.
(4)知道电压和电流,根据P=UI计算功率.
(5)由图象知
U
I
的比值是变化的.说明灯丝电阻变化,从电阻大小的影响分析.
通过本题考查了实物图连接、电流表量程的选择、连接方式、故障分析、电压表和电流表读数、功率计算、滑片向哪边移动能达到实验目的.物理和数学结合起来,涉及到的知识多,综合性强,给解题带来了难度.
计算题;实验题;作图题;压轴题;错解分析题;实验分析法.
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