题目
某小组用下列器材做“测定小灯泡电功率”的实验:电源(电压约为6V)、标有“2.5V”字样小灯泡一只、开关一只、“10Ω 1A”和“20Ω 1A”滑动变阻器各一只、电流表和电压表各一只、导线若干.(1)用笔画线代替导线将甲图中实验电路按照要求连接完整________.(2)正确连接好电路,将滑片置于正确位置后,闭合开关,电流表和电压表如图乙所示.电流表的示数为________A,此时灯丝的电阻为_______Ω,为了保证小灯泡不被损坏,接下来应该进行的操作是______.(3)小华经过思考发现了问题,对实验器材进行了调整.小华做的调整是_____.(4)下列数据是四位同学算出的小灯泡的额定功率,其中可能正确的是_______.A.0.90W B. 0.75W C. 0.70W D.0.625W
答案:【答案】见解析所示 0.3 10 断开开关 把滑动变阻器换成“20Ω 1A”的 C 【解析】(1)电压表和小灯泡并联,滑动变阻器串联在电路中,接线要一上一下;(2)弄清楚电流表和电压表的量程、分度值,再读数;根据I=的变形公式,求出电阻值;在电路出现意外情况时,首先要断开开关,然后检查出现的故障;(3)要测量灯泡额定功率,两端电压必须达到额定电压,串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,要增大滑动变阻器两端电压,可以增大滑动变阻器接入电路的电阻;(4)要测量灯泡的额定功率,必须使灯泡两端电压等于额定电压,并测量出通过灯泡的电流,利用公式P=UI计算出额定功率.(1)电压表和小灯泡并联,滑动变阻器串联在电路中,接线要一上一下,如下图:(2)由图知,电压表选择的0−3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数是3V;电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A;灯丝的电阻R===10Ω;小灯泡的额定电压是2.5V,为了保证小灯泡不被损坏,所以要立即断开开关,查找问题所在;(3)在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比,要使灯泡两端电压达到额定电压,滑动变阻器要分担较大的电压,所以滑片应向右滑动,由上“将滑片移至正确位置”,也就是滑动变阻器全部接入电路了,此时灯泡两端电压仍然大于额定电压,也就是滑动变阻器两端电压仍然较小,所以需要更换更大阻值“20Ω1A”的滑动变阻器重新实验;(4)通过用电器的电流随用电器两端电压的增大而增大,由图乙知,当灯泡两端电压超过3V时,通过的电流为0.3A,所以当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流一定小于0.3A,所以额定功率一定小于P=UI=2.5VW,因此排除A、B选项,另外,由图乙得到灯泡的电阻为=10Ω,假设灯丝电阻不变,当两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为==0.25A,相应的实际功率为P′=U′I′=2.5V×0.25A=0.625W;但由于灯丝电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,所以当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流一定大于0.25A,所以额定功率一定大于0.625W.选项D错误,C正确。