试题

题目:
青果学院某物理实验小组的同学用如图所示的器材测量标有“3.8V”字样的小灯泡L的电功率,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样.
(1)在图中用笔画线代替导线,将实物图连接补充完整.
(2)实验过程中,滑动变阻器对电路起保护作用,因此闭合开关前,滑片应移到
C
C
端(选填“C”或“D”);滑动变阻器的另一个作用是利用移动滑片P改变小灯泡两端的
电压
电压

(3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数则发生故障的原因可能是
灯泡断路
灯泡断路

(4)排除故障后,当电压U=
3.8
3.8
V时,灯泡正常发光,此时的功率为
1.14
1.14
W.
(5)另一实验小组的同学用相同的器材完成实验并记录了数据,在与老师交流的过程中,老师发现表中第1组数据是编造的,不可能从实验中得到,其原因是:
总电阻不足60Ω或电流不可调小到0.1A
总电阻不足60Ω或电流不可调小到0.1A
序号 电流表示数
(A)
电压表示数
(V)
电功率
(W)
1 0.10 0.9 0.09
2 0.20 2.2 0.44
3 0.30 3.8
4 0.34 4.5 1.43
(6)最后老师又向同学们提出问题:前面学习了欧姆定律,能否用图所给器材探究电流与电压成正比?为什么?
不能
不能
灯泡电阻随灯泡电压变化而变化
灯泡电阻随灯泡电压变化而变化

答案
C

电压

灯泡断路

3.8

1.14

总电阻不足60Ω或电流不可调小到0.1A

不能

灯泡电阻随灯泡电压变化而变化

青果学院解:(1)灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表的量程为0~15V且与灯泡并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,电路图如图所示.
故答案为:电路图如图所示.
(2)本实验中,保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值处的C端,滑动变阻器的另一个作用是改变小灯泡两端的电压.
故答案为:C;电压.
(3)闭合开关后,移动滑片电流表没有示数,电压表有明显的示数则发生故障的原因可能是:灯泡断路.
故答案为:灯泡断路.
(4)当电压表的示数等于灯泡额定电压3.8V时,灯泡正常工作,由表中数据可知此时通过灯泡的电流为0.3A,
故灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
故答案为:3.8;1.14.
(5)根据表格中的数据利用欧姆定律可知灯泡的电阻依次为:9Ω、11Ω、12.7Ω、13.2Ω,
电路中的最大电阻为13.2Ω+20Ω=33.2Ω<
6V
0.10A
=60Ω;所以表一中第1组数据是编造的,不可能从实验中得到.
故答案为:总电阻不足60Ω或电流不可调小到0.1A.
(6)在探究电流与电压成正比关系时,应控制电阻不变;
而由上问可知灯泡的电阻会随灯泡两端电压而改变,所以不能用来探究电流与电压成正比的实验.
故答案为:不能;灯泡电阻随灯泡电压变化而变化.
考点梳理
电功率的测量.
(1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程并与灯泡并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中.
(2)本实验中,实验前应把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,防止电路中电流过大,烧坏电路元件;
滑动变阻器一方面保护电路,另一方面可以改变灯泡两端的电压,进行多次测量.
(3)电流表没有示数,说明电路存在断路;电压表有明显的示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知,电路故障为:与电压表并联的灯泡断路.
(4)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,由表中数据找出,灯泡额定电压对应的电流,然后利用电功率公式P=UI求出额定功率.
(5)根据欧姆定律和表格中的数据可知灯泡的电阻大约为10Ω,根据串联电阻的电阻特点可知电路中的最大电阻约为30Ω,而根据第一组数据可知电路中的总电阻为60Ω,据此判断第一组数据是不可能测到的.
(6)探究电流与电压成正比关系时,应控制电阻不变,而由表中数据可知灯泡的电阻是随温度的变化而变化的.
本题考查了电压表量程的选择和连接、滑动变阻器的作用和连接、额定功率的理解、实验数据的分析、欧姆定律的应用、探究电流与电压实验中控制变量法的具体应用等,涉及的知识点较多,综合性强,给解题带来了困难.
实验题;作图题;测量型实验综合题.
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