問題詳情:
在測定額定電壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發光時電阻約為8Ω)的試驗中,電源為兩節新干電池.
(1)連線電路時,開關應 ,請用筆畫線將圖*電路連線完整,要求滑片P向左滑動時,滑動變阻器接人電路的電阻變小.
(2)電路連線後,閉合開關,移動滑片(未達到最小阻值),發現燈泡不亮,電流表有示數,電壓表無示數,則故障可能是 .
(3)排除故障後,為了測量小燈泡的額定功率,調節滑片使電壓表的示數為 V,此時電流表的示數如圖*所示,則小燈泡額定功率是 W.
(4)某同學在測另外一個小燈泡額定功率過程中,她用同一套器材做了三次實驗,獲得三組資料,並進行了資料處理,如下表:
實驗序號 | 電流示數/A | 額定功率/W | 額定功率的平均值/W |
1 | 0.71 | 2.698 | P額==2.635 |
2 | 0.69 | 2.622 | |
3 | 0.68 | 2.584 |
①這樣處理資料的方法是否正確? (正確/不正確),其理由是 .
(5)若實驗中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小明選用一個R0=5Ω的電阻,設計瞭如圖丁的電路及實驗方案:
①調節滑片使電壓表的示數為額定電壓;
②保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,測出R0兩端的電壓U0,通過計算得到小燈泡的額定功率.
指出他的設計方案中存在的兩個問題:
問題一: ;問題二: .
【回答】
【考點】電功率的測量.
【分析】(1)為保護電路,連線電路過程中開關應該斷開;滑片P向左滑動時,接入電阻變小,則變阻器的下面應接左邊的接線柱;
(2)發現燈泡不亮,電流表有示數,則電路為發生短路,電壓表無示數,說明與電壓表並聯的用電器兩端無電壓,則與電壓表並聯的電路短路;
(3)要測燈泡的額定功率,應使燈泡兩端的電壓等於其額定電壓;根據圖*讀出電流表的示數,由P=UI計算出燈泡的額定電功率;
(4)由於在進行讀數時,具有誤差,所以雖然用同一套器材做了三次實驗,結果也會有差別,此時可以用求平均值的方法來減小誤差;
(5)根據串聯電路的特點分析燈泡是否能夠正常發光;電壓表並聯在電路中,電流應由正接線柱流入,負接線柱流出.
【解答】解:(1)連線電路時,開關應斷開;將變阻器串聯在電路中,滑片P向左滑動時,接入電阻變小,則變阻器的下面應接左邊的接線柱,如圖所示:
(2)燈泡不亮,電流表有示數,電壓表無示數,則可能與電壓表並聯的燈泡短路;
(3)要測量燈泡的額定功率,應使燈泡兩端的電壓等於其額定電壓,則應調節滑片使電壓表的示數為2.5V;由圖*知,電流表選擇0~0.6A的量程,示數為0.3A;則額定電功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)由於在進行電壓表和電流表的讀數時,存在誤差,所以測得的功率有差異;因為是用同一套器材測量燈泡的額定功率,所以可以通過求平均值的辦法減小誤差,做法正確.
(5)由題意知,電源電壓約為3V,R0=5Ω,燈泡正常發光時電阻約為8Ω,當變阻器電阻為零時,設燈泡兩端的電壓為U,
根據串聯分壓可知: =,即=解得:U≈1.8V<2.5V,所以無論怎樣調節變阻器,都不能使燈泡正常發光;
保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓.
故*為:
(1)斷開;見上圖;
(2)燈泡短路;
(3)2.5;0.75;
(4)正確;三次實驗都是測量燈泡的額定功率,求平均值可以減小誤差;
(5)無論怎樣調節變阻器,都不能使燈泡正常發光;只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓.
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題