问题详情:
在“测量小灯泡电功率”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:
A.小灯泡(额定电压2.5V,电阻大约10Ω)
B.电流表A1(量程0~0.6A)
C.电流表A2(量程0~3A)
D.电压表(量程0~3V,0~15V)
E.滑动变阻器“10Ω 1A”
F.滑动变阻器“50Ω 2A”
G.电源(电压恒为6V不变)
H.开关、导线若干
(1)本实验中应选择电流表 ;滑动变阻器 (均填仪器前字母);
(2)测量电路图如图*所示,图乙实物电路中已有部分电路连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(3)某探究小组将电路补充连接后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表有示数,但任意移动滑动变阻器的滑片时,电压表有示数且不变,灯泡亮度不变,其故障原因是 。
(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,进行了多次测量,其中小灯泡正常发光时电流表示数如图*所示为 A,小灯泡的额定功率为 W。
【回答】
(1)B;F;(2)见下图;(3)滑动变阻器同时接下面的两接线柱;(4)0.24;0.6。
【分析】(1)由I=计算灯泡正常发光时电流确定电流表量程,由串联电路特点和欧姆定律计算此时变阻器连入电路的阻值,确定滑动变阻器的规律;
(2)根据电路图连接实物图;
(3)灯泡发光较暗,电流表有示数,电压表有示数,说明电路中是通路,再根据任意移动滑动变阻器的滑片时灯泡亮度不变分析判断;
(4)读出灯泡正常发光的电流,由P=UI计算小灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)灯泡正常发光时电流约为I===0.25A<0.6A,所以本实验中,电流表应选择电流表A1;
由串联电路特点和欧姆定律可得此时变阻器连入电路的阻值R滑====14Ω>10Ω,所以应选择“50Ω 2A”的滑动变阻器F;
(2)由图*知,变阻器、灯泡、电流表串联入电路中,灯泡额定电压2.5V,所以电压表使用小量程,滑动变阻器一上一下接入电路,实物连接如图所示:
(3)闭合开关,电流表有示数,电压表有示数,说明电路中是通路,任意移动滑动变阻器的滑片时灯泡亮度不变,且灯泡发光较暗,说明电路中电阻没有发生改变,且电路中电阻较大,原因是滑动变阻器同时接下面的两接线柱了;
(4)电流表使用小量程,分度值0.02A,由图*知,灯泡正常发光时的电流为0.24A,
所以灯泡的额定功率:P额=U额I额=2.5V×0.24A=0.6A。
【点评】本题是测灯泡功率的实验,考查了器材的选择、实物图的连接、故障分析、电流表读数以及电功率的计算,本实验是电学中的重要的实验之一,要掌握好。
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题