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10Ω).

所属学校:学历教育 科目:初中物理 2024-08-01 11:28:38 初中物理

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10Ω).

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(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整______.

(2)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

(3)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“A”或“B”)端.

(4)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“A”或“B”)端移动.

(5)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象(如图丙所示).分析图象可知:

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,根据图象分析

其原因是 ____________________________.

(6)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象,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示.请根据电路图将实验步骤补充完整:①闭合S1,断开S2,移动滑片P,使电流表的示数为0.25A

② _________________________________________________________________

表达式:Rx= _____________.

【答案】

见解析 B A 2.2 B 0.625 温度 实际电功率太小 断开S1,闭合S2,读出电流表的示数I 2.5/(I-0.25)

【解析】

(1)由题灯泡正常发光电路中电流约为:I=12=0.21A,测额定电压为2.5V灯泡电功率时,要测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流,电压表与灯泡并联,使用0−3V量程;电流表与灯泡串联,由(1)电流表使用0−0.6A量程,实物连接如图所示;

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(2)由题灯泡正常发光电路中电流约为:I=4=0.21A,此时变阻器两端电压U变=U−UL=6V−2.5V=3.5V,变阻器连入阻值R=5=16.7Ω,故应选“50Ω0.5A”的滑动变阻器;(3)为了保护电路,闭合开关前滑片应放在阻值最大处,即距离下接线柱最远处的A端;(4)电压表测量灯泡的电压,电压表量程0−3V,分度值0.1V,由图知电压表示数为2.2V,即灯泡两端的电压为2.2V,要使灯泡两端电压由2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻减小,滑动变阻器连入电路的部分减小,滑片向B端移动;(4)①由图象可知,当灯泡电压为2.5V时的电流为0.25A,所以灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.25A=0.625W;②图线弯曲说明灯泡的电阻值是变化的,不是定值,这是因为电压越大,通过灯的电流越大,灯泡的实际功率越大,灯丝温度越高,电阻越大。③根据灯泡的亮度由实际功率决定,当灯泡两端电压小于0.5V时,灯泡实际功率非常小,不能看到灯泡发光;(6)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;②开关S1断开,S2闭合,保持滑动变阻器滑片不动,读出电流表示数I;根据图象丙,当通过灯泡电流为0.25A时,灯泡两端电压U=2.5V,由并联电压规律Ux=U灯=2.5V,当开关S1断开,S2闭合时,电流表测总电流,由并联电流规律Ix=I−0.25A,Rx=6.

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