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【題目】在測定”小燈泡電功率“的實驗中,小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10Ω.

(1)連接電路時開關應 ___________

(2)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物電路連接完整.

_____

(3)閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P,發(fā)現小燈泡始終不亮,電壓表有示數,電流表無示數,原因可能是___________________

(4)電路故障排除后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P到某一位置時,電壓表示數如圖乙示數,為 ______ V,若想測量小燈泡的額定功率,應將圖甲中的滑片P向 ______ (選填”A“或”B“)端移動,使電壓表的示數為2.5V.

(5)移動滑片P,記下多組電壓表和電流表示數,并繪制圖丙所示的I-U圖象,根據圖象信息,可計算出小燈泡的額定功率是_____ W,請認真觀察圖丙,你還有什么發(fā)現 _____ (寫出其中一條).

(6)完成上述實驗后,小南又找來了一個阻值為R0的電阻和兩個開關.并借助部分現有的實驗器材,設計了如圖所示的電路,也測出了小燈泡的額定功率.請完成下列的實驗步驟:

①閉合開關S1和S3,移動滑片,當電壓表的示數為___V時,停止移動滑片.

②只閉合開關S1和S2,讀出此時電壓表的示數為U;

③燈泡額定功率的表達式為P=_______(用已知量和測量量表示).

【答案】斷開 小燈泡斷路 2.2 A 0.625 小燈泡的電阻跟溫度有關,溫度越高,燈泡的電阻越大 2.5

【解析】

1)為了保護電路,分析開關的狀態(tài);
2)根據滑動變阻器和電壓表的連接方式將兩個元件接入電路;
3)閉合開關,電流表沒有示數,說明電路中存在斷路,電壓表有示數,說明電壓表與電源的兩極相連,據此分析故障;
4)由圖示電壓表確定其量程與分度值,然后讀出其示數;電壓表示數小于燈泡額定電壓,要測燈泡額定功率,應減小滑動變阻器接入電路的阻值,增大燈泡兩端電壓,根據實物電路確定滑片的移動方向;
5)由圖象找出燈泡額定電壓對應的電流,然后根據P=UI求出小燈泡的額定功率;燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;
6)要測燈的額定功率,首先使燈正常發(fā)光,先將電壓表與燈并聯,通過移動滑片的位置,使燈的電壓為額定電壓;保持滑片位置不動,通過開關的轉換,使電壓表測燈與定值電阻的電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,根據串聯電路電壓的規(guī)律,可求出此時定值電阻的電壓,由歐姆定律可求出燈的額定電流,根據P=UI可求出燈的額定功率。

1)在連接電路過程中,為保護電路,開關應處于斷開狀態(tài);

2)滑動變阻器要串聯在電路中,且一上一下的連接,電壓表與燈泡并聯;如圖所示:

3)閉合開關,小燈泡不亮,電流表沒有示數,說明電路中存在斷路,電壓表有示數,說明電壓表與電源的兩極相連,故障為與電壓表并聯的小燈泡斷路;

4)由圖乙所示電壓表可知,其量程為03V,分度值為0.1V,示數為2.2V;由于燈泡兩端電壓小于燈泡的額定電壓,要測燈泡額定功率,應增大燈泡兩端電壓,減小滑動變阻器分壓,由串聯分壓規(guī)律可知,應減小滑動變阻器接入電路的阻值,所以應向A端移動滑片,直到電壓表示數為燈泡額定電壓2.5V為止;

5)由圖丙可知,當小燈泡兩端的電壓U=2.5V時,對應的電流I=0.25A,則小燈泡的額定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;由圖丙可知,燈泡的I-U圖象不是一條直線,即通過燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比,其原因是小燈泡的電阻跟溫度有關,溫度越高,燈泡的電阻越大;

6)①閉合開關S1S3,移動滑片,當電壓表的示數為2.5V時,燈泡正常發(fā)光,停止移動滑片;

②只閉合開關S1S2,讀出此時電壓表的示數為U(即燈與定值電阻R0的總電壓);

③在步驟②中,電壓表測燈與定值電阻R0的總電壓,此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常發(fā)光,根據串聯電路電壓的規(guī)律,此時R0兩端電壓:U0=U-2.5V,由歐姆定律可得,通過R0的電流:,根據串聯電路電流的規(guī)律知,此時通過燈泡的電流與R0的電流相等,所以燈泡的額定功率:。

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材質

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型號

ZLN01-30

保溫時間

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電壓

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直徑尺寸

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