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小宜同学做“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压恒定为6V,标有“2.5V”字样的待测小灯泡,正常发光时的电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的规格为“50Ω、1A”.(1)请用笔画线代替导线
题目详情
小宜同学做“测量小灯泡电功率”的实验,电源电压恒定为6V,标有“2.5V”字样的待测小灯泡,正常发光时的电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的规格为“50Ω、1A”.
(1)请用笔画线代替导线将甲图中未完成的实物电路连接完整;
(2)按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路的故障是:___.排除故障后,再次闭合开关时,小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,小宜在操作过程中的不当之处是:___;
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(3)纠正错误后,继续进行实验:闭合开关后,移动滑片P至某一位置,电压表的示数如图乙所示,其示数为___V,为了让小灯泡正常发光,小宜应该将变阻器滑片向___(选填“左”或“右”)移动;
(4)小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如表:
你认为小宜求平均值得到额定功率的数据处理方法是___(选填“正确”或“错误”)的,正确的测量结果是P额=___W.
(5)另外一位同学还想探究电流与电阻的关系,于是将15甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于___Ω.
(1)请用笔画线代替导线将甲图中未完成的实物电路连接完整;
(2)按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路的故障是:___.排除故障后,再次闭合开关时,小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,小宜在操作过程中的不当之处是:___;
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(3)纠正错误后,继续进行实验:闭合开关后,移动滑片P至某一位置,电压表的示数如图乙所示,其示数为___V,为了让小灯泡正常发光,小宜应该将变阻器滑片向___(选填“左”或“右”)移动;
(4)小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如表:
实验序号 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 功率/W | 额定功率/W | ||
1 | 2.0 | 0.18 | 0.36 | P额=
=0.58 | ||
2 | 2.5 | 0.24 | 0.60 | |||
3 | 3.0 | 0.26 | 0.78 |
(5)另外一位同学还想探究电流与电阻的关系,于是将15甲图中的小灯泡换成定值电阻R,并使电压表的示数始终保持2V不变,多次更换阻值不同的定值电阻R,记录各次电流表的示数,在不更换其他器材的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能大于___Ω.
▼优质解答
答案和解析
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用0-3V量程,正常发光时的电阻约为10Ω,电流I=
=
=0.25A,所以电流表选用0~0.6A量程.
测灯泡功率实验中,电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路,滑动变阻器一上一下接入电路,电压表与灯泡并联,如图所示;
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(2)将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,说明电路中出现断路,电压表有较大的示数,则与电压表并联的灯泡断路;
闭合开关时,小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,说明电路中的电阻太小,说明滑片未移至最大阻值处;
(3)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为2.3V;
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.3V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V为止.
(4)灯泡的电压不同,电流不同,功率不同,求功率的平均值,得到额定功率是错误的.
额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,测量其它电压下的功率是无意义,计算平均值更无意义.
由表格知,灯泡在2.5V下的电功率为0.60W.
(5)小灯泡换成定值电阻R,是因为灯丝电阻会受温度影响;
电源电压为6V,电阻两端电压为2V,滑动变阻器分压为4V,是定值电阻两端电压的两倍,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍,滑动变阻器最大阻值为50欧姆,因此定值电阻最大阻值为25欧姆.
故答案为:(1)见上图;
(2)灯泡断路;滑动变阻器未移至阻值最大处;
(3)2.3;左;
(4)错误;0.60;
(5)25.
U |
R |
2.5V |
10Ω |
测灯泡功率实验中,电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路,滑动变阻器一上一下接入电路,电压表与灯泡并联,如图所示;
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(2)将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,说明电路中出现断路,电压表有较大的示数,则与电压表并联的灯泡断路;
闭合开关时,小灯泡发出耀眼的光后立即熄灭,说明电路中的电阻太小,说明滑片未移至最大阻值处;
(3)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为2.3V;
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.3V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向左端移动,使电压表的示数为2.5V为止.
(4)灯泡的电压不同,电流不同,功率不同,求功率的平均值,得到额定功率是错误的.
额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,测量其它电压下的功率是无意义,计算平均值更无意义.
由表格知,灯泡在2.5V下的电功率为0.60W.
(5)小灯泡换成定值电阻R,是因为灯丝电阻会受温度影响;
电源电压为6V,电阻两端电压为2V,滑动变阻器分压为4V,是定值电阻两端电压的两倍,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的两倍,滑动变阻器最大阻值为50欧姆,因此定值电阻最大阻值为25欧姆.
故答案为:(1)见上图;
(2)灯泡断路;滑动变阻器未移至阻值最大处;
(3)2.3;左;
(4)错误;0.60;
(5)25.
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