【题目】(14分)在测定小灯泡的电功率的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω)。

⑴为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用

A.10Ω 0.5A的滑动变阻器

B.50Ω 0.5A的滑动变阻器

⑵用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。

⑶闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到 (选填AB)端。

⑷闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,若电路只有一处故障,则故障原因是

⑸排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向 (选填AB)端移动。

⑹根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图像(如图丙所示)。分析图像可知:

①小灯泡的额定功率为 W。② 小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受 变化的影响。

③实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图像分析其原因是

⑺完成上述实验后,小华在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图像,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示。请根据电路图写出其中一次测量的实验步骤:

表达式:Rx


参考答案:

【答案】⑴B⑵连线如下图所示;

⑶A ⑷小灯泡断路 ⑸2.2 B ⑹① 0.625 温度

③小灯泡实际功率过小 ①开关S1闭合②开关S1断开,S2闭合

【解析】

试题分析:(1)当灯泡正常发光时,电流为I=U/R=2.5V/12Ω=0.2A,此时滑动变阻器分压为6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器此时的电阻为3.5V/0.2A=17.5Ω,所以应选滑动变阻器B;(2)由于电流最大为0.2A,所以电流表的量程应接在0.6A的接线柱上,连线如上图所示;(3)闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于最大值位置,根据连线可知,滑片应处于A端;(4)发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,这样的故障是出在了与电压表并联的部分断路了,所以应是小灯泡断路;(5)由图示可知,电压表的读数为2.2V,小于小灯泡的额定电压,所以应增大电流,减小电阻,把滑片向B端移动,才能使电压表示数达到额定电压;(6)由图示可知,当电压等于额定电压2.5V时,额定电流为0.25A,所以小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;由图示可以看出电阻值是变化的,主要是由于温度的影响所致;小灯泡的电压越低,电流越小,实际功率越小,灯泡的亮度是由实际功率决定的,当实际太小时,灯泡就不发光了; ①开关S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片至电流表的示数为0.25A 或0.2A 或0.1A ②开关S1断开,S2闭合,保持滑片位置不变,记录电流表的示数为I 表达式:RX2.5V/(I-0.25A)RX1.5V/(I-0.2A)RX0.5V/(I-0.1A)

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