問題詳情:
“測量小燈泡的電功率”的電路如所示,已知小燈泡的額定電壓為3.8V,電源為三節乾電池.
(1)用筆畫線表示導線,根據電路圖(圖*)將實物圖(圖*)連接起來.
(2)正確連好電路後,閉合開關S,燈L不發光,電壓表有示數,電流表無示數,則故障的原因可能是 .
(3)排出故障後進行實驗,測得三種實驗數據,請你分析實驗記錄數據和現象,回答問題.
1 | 2 | 3 | |
電壓U | 2.0 | 3.8 | 4.5 |
電流I | 0.26 | 0.32 | |
亮度 | 逐漸增大 | ||
電功率P/W | [來源:學科網ZXXK] |
①當電壓表示數為3.8V時,電流表示數如圖乙所示,此時通過小燈泡燈絲的電流為 A.小燈泡消耗的電功率是 W.
②請寫出此實驗記錄表格設計存在的不足之處: .
③經多次測量和計算比較,我們發現小燈泡兩端的電壓與對應電流的比值並不是一個定值,而是變化的,其可能的原因是 .
【回答】
【考點】電功率的測量.
【分析】(1)根據電路圖連接實物圖,由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程,根據表格中的電流值確定電流表的量程;注意電錶的正負接線柱不要接反,注意滑動變阻器的接法;
(2)電流表無示數,説明電路中有斷路故障;電壓表有示數,説明電壓表與電源兩極連通,電壓表並聯部分之外的電路是完好的,則故障為小燈泡斷路;21教育名師原創作品
(3)①根據圖乙讀出通過燈泡的電流,然後根據P=UI求出燈泡消耗的功率;
②觀察分析表格中的各物理量確定表格設計存在的不足之處;
③由歐姆定律知電壓表與電流表示數的比值等於燈絲的電阻,再根據燈絲的電阻隨温度的升高而增大的特點進行分析.
【解答】解:(1)已知小燈泡的額定電壓為3.8V,所以電壓表選用0~3V量程;根據乙圖和表格中的數據可知,電流表應選用0~0.6A量程,注意電錶的正負接線柱不要接反了;滑動變阻器應採用“一上一下”的接法;從電源正極開始根據電路圖連接實物圖中的各元件,如圖所示:
(2)閉合開關S,發現燈L不發光,電流表無示數,説明電路中有斷路故障;電壓表有示數,説明電壓表與電源兩極連通,電壓表兩接線柱到電源兩極間的各元件是完好的,則故障為小燈泡斷路;
(3)①圖乙中電流表量程為0~0.6A量程,分度值為0.02A,其示數為0.3A,即通過燈泡的電流為0.3A;
此時小燈泡消耗的電功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
②觀察分析實驗記錄表格中的各物理量可知,電壓、電流沒有帶單位,這是表格設計的不足之處;
③由電路圖和歐姆定律可知,電壓表與電流表示數的比值為燈絲的電阻;由題意知,小燈泡兩端的電壓與對應電流的比值並不是一個定值,是變化的,説明燈絲的電阻是變化的;當小燈泡兩端電壓增大時,燈泡的實際功率變大,燈絲温度升高,燈絲的電阻增大;所以,其可能的原因是燈絲的電阻隨温度的升高而增大(或燈絲的電阻隨温度的改變而改變).
故*為:
(1)如上圖所示;(2)小燈泡斷路;
(3)①0.3;1.14;②電壓、電流沒有帶單位(或物理量沒帶單位);③燈絲的電阻隨温度的升高而增大(或燈絲的電阻隨温度的改變而改變).
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題