(2014•太原一模)在测定“小灯泡额定功率”的实验中,所有器材有:电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡

(2014•太原一模)在测定“小灯泡额定功率”的实验中,所有器材有:电压为6V的电源、额定电压为2.5V的小灯泡(小灯泡的客定功率小于1W)、滑动变阻器(50Ω 1A)以及符合实验要求的电表、开关和导线,图甲是某同学连接的电路,请你解答下列问题:

(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整;
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,则发生的故障可能是______;
(3)排除故障后再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,同时眼睛观察的器材是______;
(4)移动滑动变阻器滑片P到某处时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W,此时小灯泡灯丝的阻值是______Ω,该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还起到了______的作用;
(5)他又利用该电路探究电流跟电阻的关系,其它器材不动,将小灯泡换成多个阻值不同的定值电阻R,保持电压表的示数始终为图丙所示,并记录各次电流表的示数,则更换电阻的阻值不能大于______Ω.
qwdrl 1年前 已收到1个回答 举报

翩34 幼苗

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解题思路:(1)根据灯泡额定电压和额定功率确定电流表的量程,将电流表与灯泡串联;
(2)闭合开关,灯泡不亮,可能是灯泡断路或灯泡短路或灯泡之外电路断路造成的;电流表示数为零,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知,电路故障原因是灯泡断路造成的;
(3)小灯泡两端的电压等于额定电压时,小灯泡才会正常发光,此时的功率才是额定功率;
(4)由图示电流表确定电流表的量程与分度值,读出电流表的示数,灯泡在额定电压下的功率为额定功率,由电功率公式P=UI求出灯泡额定功率,根据R=[U/I]求灯泡的阻值;滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路,另一方面可以改变灯泡两端电压;
(5)在探究电流跟电阻的关系的实验中,因为保持电阻两端的电压为2V不变,则根据串联电路的电阻与电压的关系,即可结合滑动变阻器的最大阻值解答.

(1)灯泡额定电压是2.5V,额定功率约1W,则灯泡正常工作时电流约为:I'=
P额′
U额=[1W/2.5V]=0.4A,所以电流表应选0~0.6A量程,电流表与灯泡串联,电路图如图所示:

(2)灯泡不亮,可能是灯泡断路,或灯泡短路,或灯泡之外电路断路造成的;电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源连接相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,综合分析可知,小灯泡断路;
(3)闭合开关,要使灯泡两端的电压达到额定电压值,则移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视电压表的示数.使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止;
(4)由图示电流表可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.2A,
灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
灯泡的阻值为R=
U额
I额=[2.5V/0.2A]=12.5Ω;
滑动变阻器在电路中一方面可以保护电路,另一方面可以改变灯泡两端电压;
(5)在探究电流跟电阻的关系的实验中,保持电压表示数始终为如图丙所示,即保持电阻两端的电压为2V不变,
则根据串联电路的电流相同的特点得:I定值=I滑动,即:
U定值
R定值=
U滑动
R滑动,
代入数据得:[2V
R定值=
6V-2V
R滑动,解得R定值=
1/2]R滑动
∵R滑动≤50Ω,
∴R定值=[1/2]R滑动≤[1/2]×50Ω=25Ω.
故答案为:(1)如上图;(2)小灯泡断路;(3)电压表;(4)0.5;12.5;改变小灯泡两端的电压;(5)25.

点评:
本题考点: 电功率的测量.

考点点评: 本题考查了连接电路图、电路故障分析、滑动变阻器作用、电表的读数,电功率的计算等问题,是常考问题,一定要掌握;连接电路图时,注意电表量程的选择;本题难点是探究电流跟电阻关系的实验中,为了保持电阻两端的电压不变,根据串联电路的特点和欧姆定律得出定值电阻R与滑动变阻器连入电路的电阻阻值关系.

1年前

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