试题

题目:
在“测定小灯泡额定功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻大约是10Ω.
青果学院
(1)连接电路时,开关应
断开
断开
.图(a)是已经连接了部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整.
(2)闭合开关,移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,其故障可能是
小灯泡断路
小灯泡断路

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P到某一点,电压表的示数如图(b)所示,其读数为
2.2
2.2
 V,如果要测出小灯泡的额定功率,还应将图(a)中滑片P向
A
A
 (选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数达到2.5V为止;
(4)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图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是
0.75
0.75
W;同时还发现该图象不是直线,主要原因是
灯丝的电阻随温度升高而增大
灯丝的电阻随温度升高而增大

答案
断开

小灯泡断路

2.2

A

0.75

灯丝的电阻随温度升高而增大

解:(1)为保护电路,连接电路时开关应断开;
灯泡的额定电压为2.5V,所以选0~3V的量程,且与灯泡并联;灯泡的额定电流约为I=
U
R
=
2.5V
10Ω
=0.25A,所以电流表选0~0.6A的量程,且与滑动变阻器的任意上方接线柱相连,如下图所示:
青果学院
(2)移动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动说明电压表并联的部分断路,其故障可能是小灯泡断路;
(3)电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为2.2V,为测额定功率,灯两端电压应为2.5V,根据串联电路电阻的分压特点可知滑动变阻器分得的电压减小,接入电路的电阻减小,应向A移动滑片;
(4)由图(c)可知,电压表的示数为U=2.5V时,通过灯泡的电流为0.3A,
灯的额定功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
小灯泡的电流随电压变化的图象不是一条直线,说明小灯泡的电阻不是定值,并且灯丝的电阻随电压的增大而升高,即灯丝的电阻随温度的升高而增大.
故答案为:
(1)断开;如上图所示;
(2)小灯泡断路;
(3)2.2;A;
(4)0.75;灯丝的电阻随温度升高而增大.
考点梳理
电功率的测量;实物的电路连接;电压表的读数方法;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.
(1)为防止电路中电流过大烧坏用电器,连接电路时开关应断开;根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联,根据欧姆定律求出小灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程且串联在电路中,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;
(2)电压表有示数说明电压表的两接线柱与电源是通路,灯泡不亮、电流表指针几乎不动说明电路断路,即电压表并联的部分断路;
(3)根据电压表的量程和分度值读出示数,灯泡两端的电压小于额定电压,为使电压增加为2.5V,电阻的分压特点可知滑动变阻器接入电路电阻的变化,进一步确定滑片的移动方向;
(4)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=UI求出其大小;通过观察小灯泡的电流随电压变化的曲线,看出灯丝的电阻是变化的,原因是当灯两端的电压增大时,实际功率增大,亮度增加,温度升高,改变了灯丝的电阻.
本题考查了测量电功率的实验中电路故障的判断、电压表的读数、串联电路的分压作用及额定功率的计算,同时还考查了学生对图象的分析和处理能力,要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化.
应用题;实验题;作图题;探究型实验综合题.
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