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小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V蓄电池、电...

小明在进行“测量小电灯的功率”的实验时,实验台上给他提供的器材有:6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、额定电压为2.5V的小电灯(正常发光时的电阻约为7Ω)、开关各一个,导线若干.
(1)小明在实验中电流表、电压表选择了正确的量程.请你帮他在图中将电流表和电压表正确连入电路,同时将滑动变阻器连接好,要求滑片向左移动时,电流表的示数变大.
实验次数123
电压U/V2.02.52.8
电流I/A0.300.360.38
(2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到______(填写“C”或“D”)端.
(3)连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡L不亮.接下来,最合理的做法是______
(4)闭合开关后,小明发现灯泡不发光,电流表示数为零,电压表的指针偏转很大,立即断开开关.产生此故障的原因可能是下列情况中的____________.(填写序号)
A.小灯泡短路                                B.小灯泡的灯丝断了
C.小电灯的灯座接触不良                      D.电压表的正、负接线柱接反
E.滑动变阻器的滑片放在了最小阻值处
(5)排除故障后,调节滑动变阻器测得如上表所示的三组数据.则小电灯的额定功率为______W.
(6)小明发现,由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是______
(7)下图中的电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U,且U>U,定值电阻的阻值为R.在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是______
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(1)根据灯泡的额定电压选择电压表的量程,根据灯泡正常发光时的电流,选择电流表量程;开关、电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端;滑片向左移动时,电流表的示数变大,滑动变阻器用左半段,滑动变阻器接A接线柱. (2)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值,滑动变阻器接左半段,滑片至右端时接入电路的阻值最大. (3)闭合开关S,发现小灯泡L不亮,可能是电路总电阻太大,电路电流太小,正确的实验操作是:移动滑动变阻器的滑片,继续实验,观察灯泡是否发光. (4)灯泡不发光可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表示数为零说明电路断路;电压表的指针偏转很大,说明电压表与电源两极相连,电压表并联之外的电路不存在断路,综合分析故障原因是灯泡处断路,可能是灯丝断了,也可能是小电灯的灯座接触不良. (5)当灯泡电压等于额定电压时灯泡的功率为额定功率,从表中找出灯泡额定电压对应的电流,由P=UI求出灯泡的额定功率. (6)灯泡的亮度不同,灯泡功率不同,灯丝温度不同,灯丝的电阻不相等,说明灯丝电阻随温度的变化而变化. (7)小灯泡的额定功率等于额定电压和额定电流的乘积,小灯泡的额定电压U已知,关键是测出额定电流.可以不考虑S1和滑动变电阻的作用,假设都是闭合状态,分别分析每个电路的开关及电流表和电压表的关系,看哪一个电路图能测量出灯泡的额定电流. 【解析】 (1)灯泡的额定电压是2.5V,电压表选3V量程;灯泡正常发光时的电流I==≈0.36A,电流表选0.6A量程;滑动变阻器接A接线柱;开关、电流表、灯泡、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端;电路图如图所示. (2)闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到D端. (3)连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡L不亮.接下来,最合理的做法是:移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,继续实验. (4)闭合开关后,小明发现灯泡不发光,电流表示数为零,电压表的指针偏转很大,立即断开开关.产生此故障的原因可能是下列情况中的B和C. (5)由表知,灯泡的额定电压U=2.5V对应的电流I=0.36A,灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.36A=0.9W. (6)小明发现,由表中数据计算可知:小电灯亮度不同时灯丝的电阻不相等.你认为造成这种结果的原因是:灯丝电阻随温度的变化而变化. (7)A、S2闭合S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开S3闭合时,电流表把电阻短路;两个都闭合或断开时,电流表均无示数.测不出灯泡的额定电流,该电路图不能测出小灯泡的额定功率; B、S2闭合S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S3闭合S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,B图不能测出小灯泡的额定功率; C、开关处于1的位置,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U; 开关处于2的位置,电压表测量的是灯泡的两端电压U,则小灯泡的电流为I=, 小灯泡的额定功率表达式是P=UI=. D、开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流; 开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻的电流.测不出灯泡的额定电流, 该电路图不能测出小灯泡的额定功率. 故答案为:(1)电路图如图所示; (2)D; (3)移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光,继续实验; (4)B、C; (5)0.9; (6)灯丝电阻随温度的变化而变化; (7)C.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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