小雷同学在“测定额定电压为2.5伏小灯泡功率”的实验中.
(1)图中电路连接尚未完成,E应与滑动变阻器的________接线柱相连接.
(2)调节滑动变阻器的滑片至某一位置,此时电流表的示数为0.2安时,电压表示数如图所示,则小灯泡的功率是________ 瓦. 为了测定小灯泡的额定功率,此时应将滑动变阻器向________移动(选填“左“右”)
(3)按上图所示的电路继续进行实验:记录和计算结果填表:
次数 | 电压/V | 实际功率/W | 电阻/Ω | |
1 | 1.6 | 0.20 | 0.32 | 8.00 |
2 | 0.24 | 0.60 | 10.42 | |
3 | 2.8 | 0.26 | 0.73 | 10.77 |
小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中实际功率一项,可得出的结论是:________.
(4)为避免实验结论偶然性,用额定电压3.8V小灯泡L2替换L1重复上面的实验时,除了更换灯泡外还必须进行的操作是________,结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(5)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”.这种说法错误的原因是小雷忽略了________.
②有同学认为把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究“导体中的电流与电压的关系”你认为这种说法________(选填“正确”或“错误”).
(6)额定功率测量刚刚完成,小雷不慎将小灯泡玻璃打碎了(灯丝未断),其他都未变动,小明再次合上开关,发现电压表的示数却比2.5V小,电流表示数变大,就此现象提出一个猜想:________.
解:
(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,故E应与滑动变阻器的D(或C)接线柱相连接;
(2)电压表的量程是0~3V,分度值为0.1V,则电压表示数为2.2V,此时小灯泡的功率是P=UI=2.2V×0.2A=0.44W;
为了测出小灯泡的额定功率,应继续向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,然后在读出电流表的示数;
(3)实验时应把电流表的示数记录入表格中,即表格中缺少的项目是:电流/A;
分析三次灯泡的亮暗和实际功率之间的关系可得:小灯泡越亮,它的实际功率越大;
(4)L1的额定功率为2.5V,电压表选择0~3V量程;L2的额定功率为 3.8V,电压表选择0~15V量程;所以L2替换L1,同时更换电压表量程;
(5)灯丝电阻受温度影响较大,灯泡在不同电压下,温度不同,灯丝中电阻不同,计算平均值代表灯丝电阻无意义,小雷忽略温度对电阻的影响.
L1换成定值电阻,能保持电阻不变,通过改变电压来改变电流能探究电流跟电压的关系.
(6)因为灯丝电阻随温度的升高而增大,将小灯泡玻璃打碎了(灯丝未断),灯丝的温度较低,灯泡电阻较小.
故答案为:
(1)D(或C);
(2)0.44;左;
(3)电流/A;小灯泡越亮,它的实际功率越大;
(4)更换电压表量程;
(5)①温度对电阻的影响;②正确;
(6)灯丝电阻可能随温度降低而变小.
(1)根据滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中进行解答;
(2)根据电压表的量程和分度值读出示数,利用P=UI求出小灯泡的功率;灯泡两端的电压小于额定电压,要使灯泡正常发光,应调节滑动变阻器滑片,减小接入电路的电阻,增大灯泡两端的电压,使电压表示数等于灯泡的额定电压;
(3)测量定额定电压为2.5伏小灯泡功率时,应把电流表的示数记录入表格中;分析三次灯泡的亮暗和灯泡实际功率之间的关系得出结论;
(4)L1的额定电压为2.5V,电压表选择0~3V量程;L2的额定电压为3.8V,电压表选择0~15V量程;更换灯泡,同时更换电压表的量程;
(5)导体电阻大小跟导体长度、横截面积、材料、温度有关,灯丝电阻受温度影响较大,定值电阻阻值受温度影响较小,从温度上考虑;电流跟电阻和电压同时有关,L1换成定值电阻,电阻一定,可以探究电流跟电压的关系;
(6)从影响电阻大小的因素入手,因为灯丝未受损,灯丝的材料、长度、横截面积不变化,考虑是导体温度的影响.
点评:本题考查了滑动变阻器的连接和正确使用、电压表的读数和电表量程的选择、电功率的计算等,关键是会分析实验数据得出灯泡的亮暗与实际功率之间的关系,难点是根据影响电阻大小的因素分析灯丝电阻与温度之间的关系,涉及的知识点较多,综合性强,给解题带来了麻烦,平时要注意相关知识的掌握.