U额R0;灯泡额定功率的表达式为:P额=U额(I-
U额R0)。在“测量小灯泡的功率”实验中,小
灯泡的额定电压为2.5V
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,造成该现象的原因不可能的是____ A小灯泡断路 B小灯泡两端电压太小 C滑动变阻器阻值太大 D电源电压太小
(2)移动滑片,当电压表的示数为____V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为____W
(3)根据实验测得的数据画出小灯泡I-U关系图像如图乙(坐标轴上的数值已被擦除),分析图像可知,当小灯泡两端电压减小时,小灯泡的电阻___ (增大/减小/不变) (4)当小灯泡两端电压为2V时,其实际功率在以下哪个范围内:_____ A.P实≤0.48W B.0.48W<P实<0.6W C.0.6W≤P实<0.75W D.P实≥0.75W
【答案】A 2.5 0.75 减小 B 【解析】 【分析】 【详解】
(1)按照图甲正确连好电路,闭合开关,小灯泡不亮,两表指针均有偏转,说明电路处于通路状态,不存在断路现象,实质上是小灯泡两端电压较小,有可能是因为电源电压太小或滑动变阻器阻值太大分压较多造成的,所以该现象的原因不可能的是选项A.
(2)因为小灯泡额定电压为2.5V,电压表测量小灯泡两端电压,所以移动滑片,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常工作,读出此时电流表的示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W (3)根据I?U,结合I-U关系图像可知,当小灯泡两端电压减小时,通过小灯泡的电流减R小的越来越快,即
1越来越大,所以电阻减小; R(4)小灯泡额定工作时的电阻为:R额=2.5V,假设小灯泡的电阻不随外界环境变化而0.3A
改变,那么当小灯泡两端电压为2V时,根据欧姆定律可列:R?U2V2.5V=?,解:II0.3AI=0.24A;但根据第(3)问中得出的结论可知,电阻随着电压减小而减小的越来越快,所以实际上此时灯泡的电阻小于额定工作时的电阻,即此时实际电流应大于0.24A,故此时小灯泡的电功率P实>2V×0.24A,所以其实际功率一定大于0.48W;
又因为随着电压减小,电流也减小,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.3A,所以当电压为2V时,I<0.3A,所以此时小灯泡的 P实<2V×0.3A,即小于0.6W;
8.如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.____. (2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是(_________)
A.电流表的正、负接线柱接反 B.电压表的量程选小了 C.电阻R发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的Rx=____Ω.
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____.
【答案】 C 变大 5 减小实验误差
【解析】
【分析】 【详解】
(1)[1]伏安法测电阻的实物连接图的连接方法,先将电压表外出来,把其它元件串联连接起来,最后将电压表并在待测电阻两端即可,注意滑动变阻器连接要一上一下两接线柱才有变阻作用,注意电流表和电压表的量程及接线柱的正负.
(2)[2]实验操作中,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0说明待测电阻短路,所以其故障可能是电阻R发生了短路,故选C.
(3)[3]电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路电阻变小,根据串联电路分压特点,滑动变阻器分得电压降低,待测电阻分得电压升高,所以电压表示数变大.
(4)[4]电流表和电压表的示数如图所示分别是0.5A和2.5V,根据欧姆定律得,此时测得的电阻Rx?U2.5V?=5?. I0.5A(5)[5]此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这是为了测量一个物理量的值,其目的是减小实验误差.
9.故答案为:(1). “50Ω 2A” (2). 图见详解。 (3). 0.24 (4). 小于 (5). 小在测标有“2.5V”、正常发光时电阻约为8Ω的小灯泡功率的实验中
(1)如图甲所示,某同学连接的电路有一处错误,请帮他指出来:_____。
(2)这位同学把错误改正后,闭合开关,发现电流表、电压表都有示数,但却观察不到小灯泡发光,则可能的原因是_____(填选项序号)。 A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.变阻器最大阻值较大 D.变阻器最大阻值较小
(3)某一时刻,电流表、电压表示数如图乙所示,则此时小灯泡的功率为_____W。 (4)本实验中,不能完成的任务是_____(填选项序号)。 A.测量小灯泡电阻
B.探究小灯泡亮度与实际功率的关系 C.探究小灯泡功率与电压的关系 D.探究感应电流产生的条件。
【答案】电压表的正负接线柱接反了 C 0.546 D 【解析】 【分析】
(1)电流应从电表的正接线柱流进,负接线柱流出,由此分析解答;
(2)电流表、电压表都有示数,说明电路中连接正确,小灯泡发光可能是电路中电流过小造成的,由此分析解答;
(3)根据电压表和电流表的量程和分度值读出灯泡两端电压和通过灯泡的电流,由
P=UI 计算灯泡的功率;
(4)根据实验电路图分析各选项。 【详解】
(1)由实物图可知,电流从电压表的负接线柱流进,正接线柱流出,所以连接的电路错误是电压表的正负接线柱接反了;
(2)闭合开关电流表、电压表都有示数,说明电路中连接正确,小灯泡发光可能是电路中电流过小造成的,因为闭合开关前变阻器的滑片滑到了最大值处,所以可能是变阻器的最大值太大了,故选C;
(3)由图乙知,电流表量程0﹣0.6A,分度分度值0.02A,所以通过灯泡的为0.26A,电压表使用0﹣3V量程,分度值0.1V,灯泡两端电压为2.1V, 所以灯泡此时的电功率:P=UI=2.1V?0.26A=0.546W; (4)图中能测出灯泡两端电压和通过灯泡的电流, A、由欧姆定律可计算出灯泡的电阻,故A可以完成;
B、由P=UI可以计算灯泡的实际功率,实验中可以观察灯泡的亮度,所以B可以完成; C、由P=UI可以计算灯泡的实际功率,所以C可以完成; D、探究感应电流产生的条件,需要有磁场,所以D不能完成。 故选D。
故答案为:电压表的正负接线柱接反了;C;0.546;D 【点睛】
10.【考点定位】测量小灯泡的电功率(9分)在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变.
(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯变亮). (2)在连接电路时,开关必须 .若有A(5Ω 1A)、B(10Ω 0.5A)和C(15Ω 0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该选择变阻器 (填“A”、“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)在实验中,若电压表示数为2V,则小灯泡的实际功率 额定功率(填“大于”、“小于”或“等于”);在此基础上,为了能测量小灯泡的额定功率,必须将滑片P向 (填“A”或“B”)端移动,当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W.
(4)小明根据测量小灯泡实际功率的多组实验数据,作出了I﹣U图象,如图丙所示.结果发现图象不是直线,这表明通过小灯泡的电流与其两端的电压 (填“成”或“不成”)正比,这是因为 . 【答案】(1)如图:
(2)断开;B;(3)小于;A;1.52;(4)不成;灯丝电阻随温度的升高而增大 【解析】
试题分析:(1)电流表要串联在电路中,小灯泡正常发光时,通过灯丝的电流约为:
I?U3.8V?=0.38A,所以电流表选择0-0.6A的量程;滑动变阻器的滑片要一上一下R10?接入电路,由于要求滑片向左移动时小灯变亮,即电阻变小,所以要把左下端的接线柱接入电路;
(2)连接电路时,开关必须断开;小灯泡正常发光时,其两端电压为3.8V,电流约为