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1、二测量小灯泡电功率1. 为了测定额定电压为“2.5V”小灯泡的电功率,小明设计了图甲所示的电路图,实验中各元件完好,电源电压保持不变.第1题图(1)电路连接完整后、小明闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来他首先应进行的操作是 (选填下面字母序号).A. 检査电路是否断路B. 检查电路是否短路C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光(2)为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器.当电压表的示数为 V时,灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,该灯泡的额定功率为 W.【答案】(1)C;(2)2.5;0.3;0.75 【解析】(1)为保护电路,
2、闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于阻值最大处;闭合开关后,电流表、电压表均有示数,说明电路是通路,电路不存在短路和断路;由于滑动变阻器阻值全部接入电路,电路总电阻很大,电路电流很小,故灯泡实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光;因此接下来的操作是:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故选C.(2)当灯泡正常发光时,它两端的电压应为其额定电压2.5V;由图乙可知,电流表所选的量程为00.6A,分度值为0.02A,故其示数为0.3A;该灯泡的额定功率P=UI=2.5V0.3A=0.75W2. 在“测量标有2. 5 V字样小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供的器材有电压表、电流表、开关、电压为4.5
3、 V的电源和标有“30 0.5 A”的滑动变阻器,小宇同学已连接好如图甲所示的部分实验电路.第2题图(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整,要求闭合开关后,使滑片P向右端移动时小灯泡的亮度变亮;(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,且电压表的示数为0,电流表示数不为0,则出现故障的原因可能是 ;(3) 排除故障后,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定电流为 A,小灯泡的额定功率为 W;小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 (保留1位小数).【答案】(1)如答图所示第2题答图(2)小灯泡短路;(3)0.24,0.6
4、,8.3【解析】(1)闭合开关后,使滑片P向右端移动时小灯泡的亮度变亮,说明电阻在变小,因此接线柱应接在D上.(2)电路故障分析要先分析电路,再看清现象,根据现象作出故障的判断.分析电路可知:灯与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测灯泡两端电压,故障现象是“闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表的示数为0”,这说明电路中是有电流的,但是电流不经过灯泡和电压表,故电压表或灯泡被短路.(3)电流表选择的是00.6A量程,对应的分度值是0.02A,因此电流表的读数I=0.24A,此时为灯泡的额定电流,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5V0.24A=0.6W
5、;灯泡正常发光,则电路电流I=IL=0.24A,滑动变阻器两端的电压U1=U-UL=4.5V-2.5V=2V,此时滑动变阻器接入电路的电阻.3.小芳到实验室做“测量小灯泡的额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5 V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10的定值电阻R0、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图.第3题图(1)请你将甲电路图补充完整.(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值 的位置.(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为 V,此时电压
6、表V2的示数如图乙所示,是 V.(4)小灯泡的额定功率为 W.(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路图如图丙所示,R0=10,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,是电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数,才能计算出小灯泡的额定功率.【答案】(1)如答图所示第3题答图(2)最大 (3)2.5 2.4 (4)0.6 (5)0.25【解析】(1)在测量小灯泡电功率的实验中,没有电流表,而多给了一个电压表和定值电阻,于是我们利用欧姆定律把定值电阻与灯泡串联,其中一只电压表测量定值电阻的电压,据,即可得到通过定值电阻的电流,再由串联电路电流处处相等,从而进一步
7、计算出电功率;连接电路图如图所示;(2)在测量电功率的实验中,为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片一定要移动到滑动变阻器最大阻值处;(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,小灯泡标有“2.5 V”字样,即小灯泡的额定电压为2.5V,所以应调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V,此时电压表的示数如图乙所示,量程选择为03V量程,故读数为2.4V;(4)小灯泡的额定功率等于额定电压与对应电流的乘积,而电流等于定值电阻流,故灯泡的额定功率;(5)在只有电流表没有电压表的情况下测灯泡的功率其方法思路是,将定值电阻与灯泡并联,用电流表测量定值电阻的电流即可计算出电压,根据并联电路电压相等,可
8、得灯泡两端电压,故灯泡额定电压为2.5V时,通过定值电阻的电流;所以使电流表的示数为0.25A时,灯泡才正常发光.再读出电流表的示数,才能计算出小灯泡的额定功率.4.在测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率的实验中,小明同学设计了如图所示的电路图做实验,测量的数据如下表:第4题图数据序号1234567电压U/V0.50.91.31.72.12.53.0电流I/A0.160.190.210.250.260.280.32灯泡发光不亮微亮微亮较亮较亮明亮很亮(1)请根据表中的数据计算出小灯泡额定功率为 W,当小灯泡两端电压为1.7V时,小灯泡的电阻为 .(2)有一位同学在连接电路后,闭合开关,在移动
9、滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大.经检查所用器材完好,请指出问题可能是: .(3)若将小灯泡换成发光二极管,测量发光二极管的电功率,发现在亮度相当的情况下,每次所测得的电功率都比小灯泡的小,从能量转化角度来分析,其原因是 【答案】(1)0.7 6.8 (2)电压表并联在滑动变阻器两端 (3)发光二极管将电能转化成光能的效率更高 【解析】(1)小灯泡的额定电压为2.5V,从表中可得对应的额定电流为0.28A,则该灯泡的额定功率为P=UI=2.5V0.28A=0.7W.小灯泡两端的电压为1.7V时,通过它的电流为0.25A,则它的电阻为;(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P时,灯泡变亮,说明加在灯泡两端的实际电压变大了,但此时电压表示数变小,可以判断电压表并不是测的灯泡两端的电压,分析电路图可知,该电路中是把电压表并联到变阻器两端了;(3)亮度相同的情况下,每次测定发光二极管的功率都比灯泡小,这说明发光二极管将电能转化成光能的效率更高.