問題詳情:
在“測量小燈泡的電功率”的實驗中,小燈泡的額定電壓為“2.5v”,正常發光時的電阻約為8Ω。
(1)在圖17*中,有一根導線未連接,請用筆畫線代替導線將電路連接完整;
(2)閉合開關後,小燈泡不亮,電流表沒有示數,電壓表有較大的示數,經檢查,導線連接完好,則電路故障可能是小燈泡發生了 (選填“短路”或“斷路”);
(3)移動滑片P到某一位置時,電壓表示數如圖17乙所示,為 V;此時要測量小燈泡的額定功率,應將滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動;
(4)移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數,並繪製成圖17*所示的I-U圖像,由圖像可計算出小燈泡的額定功率是 W。
(5)完成上述測量後,不用電壓表,用如圖18所示的電路也可測量已知額定電流的小燈泡的額定功率,已知小燈泡的額定電流為I額,定值電阻的阻值為R0,實驗步驟如下,請補充完整:
① ;
②閉合開關S、S1,斷開開關S2,記錄下此時電流表的示數為I;
③小燈泡的額定功率的表達式為P額= W。
【回答】
(1)如圖所示;(2)斷;(3)2.2;右(4)0.75;(5)①閉合開關S、S2,調節滑動變阻器R的滑片P,使電流表示數I1=I額;③R0(I-I額)I額
命題立意:測量小燈泡的電功率實驗
解析:本題考查的是測量小燈泡的電功率實驗綜合題。根據實驗電路圖可知,採用的實驗方法為伏安法。(1)在圖17*中,將電流表、滑動變阻器、小燈泡和開關串聯接入電路,再講電壓表與小燈泡組成並聯,所以根據I=U/R可以估測得小燈泡的正常工作電流電流大小:I=2.5V/8Ω=0.31A,方向:從電流表的正接線柱進,負接線柱出,所以電流表選擇0~0.6A接入;如圖所示。
(2)閉合開關後,小燈泡不亮,經檢查,導線連接完好,因電流表沒有示數,故障為斷路,又電壓表有較大的示數,則電路故障只能是小燈泡發生了斷路;
(3)移動滑片P到某一位置時,電壓表示數根據電壓表量程0~3V接入,所以讀數為2.2V;若此時要測量小燈泡的額定功率,根據小燈泡的額定電壓2.5V,通過串聯電路的分壓原理,應將滑片P向右端移動,使得電壓表示數剛好2.5V,同時讀出對應電流表的示數,根據P=UI得額定功率;
(4)移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數,根據圖17*所示的I-U圖像,根據P=UI得:電壓表示數2.5V,對應電流表的示數0.3A,P=2.5V×0.3A可計算出小燈泡的額定功率是0.75W;
(5)完成上述測量後,不用電壓表,用如圖18所示的電路也可測量已知額定電流的小燈泡的額定功率,已知小燈泡的額定電流為I額,定值電阻的阻值為R0,實驗步驟如下,請補充完整:
①由圖18知,可將燈泡與定值電阻R0並聯,當定值電阻兩端的電壓等於其額定電壓時,燈泡會正常發光,所以閉合開關S、S2,調節滑動變阻器R的滑片P,使電流表示數I1=I額;
②保持滑動變阻器滑片的位置不變,閉合開關S、S1,斷開開關S2,記下電流表示數I,為幹路電流;此時通過電阻R0的電流為I R0=I-I額;此時,根據I=U/R可得:UR0 =R0(I-I額)V ;
③小燈泡的額定功率,根據P=UI可得:
表達式為P額=R0(I-I額)I額W。
*:(1)如圖所示;(2)斷;(3)2.2;右(4)0.75;(5)①閉合開關S、S2,調節滑動變阻器R的滑片P,使電流表示數I1=I額;③R0(I-I額)I額
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題