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物理必考小玉同学在做“探究小灯泡的亮度与电功率的关系 实验时.观察到

2024-01-19 09:41:52信息公告902

小玉同学在做“探究小灯泡的亮度与电功率的关系”实验时,观察到小灯泡上标有“2.5V”的字样,灯的额定功率小于1.2W,滑动变阻器标有“25Ω 1A”字样,而电源上却看不到电压值.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(1)如图甲是他未完成的实验电路连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;J0D物理好资源网(原物理ok网)

(2)正确连接电路后,按要求操作,闭合开关时电压表和电流表示数如图乙,她很快就计算出电源电压为________V;J0D物理好资源网(原物理ok网)

(3)向________ (“左”或“右”)移动滑片,电压表示数达________V时灯正常发光,此时电流表示数为0.4A,则小灯泡灯的额定功率为________W;J0D物理好资源网(原物理ok网)

(4)继续调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭,他会观察到电压表指针________(“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”);J0D物理好资源网(原物理ok网)

(5)该探究实验中,滑动变阻器除了能保护电路元件外,主要作用还有:________.

试题答案

解:J0D物理好资源网(原物理ok网)

(1)已知灯泡的额定功率不超1.2W,额定电压为2.5V,可以得到正常发光时的电流不超过I===0.24A,所以电流表选择0~0.6A与灯泡串联;电压表选择0~3V量程与灯泡并联.J0D物理好资源网(原物理ok网)

实物连接如下:J0D物理好资源网(原物理ok网)

(2)串联电路中电阻两端电压与其阻值成正比,滑动变阻器接入电路的电阻最大为R0=25Ω,所以两端电压最大,也就是灯泡两端电压最小.J0D物理好资源网(原物理ok网)

所以灯泡两端电压为U=1V,电路电流为I=0.2AJ0D物理好资源网(原物理ok网)

此时灯丝电阻为R===5ΩJ0D物理好资源网(原物理ok网)

电路总电阻为R=R+R0=5Ω+25Ω=30ΩJ0D物理好资源网(原物理ok网)

电源电压为U=IR=0.2A×30Ω=6VJ0D物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:6.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(3)由图知,要使灯泡两端电压升高达到额定电压,滑动变阻器滑片要向右移动;当灯泡两端电压为2.5V时,正常发光;J0D物理好资源网(原物理ok网)

灯泡额定功率为P=UI=2.5V×0.4A=1.0WJ0D物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:右;2.5;1.0.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(4)灯丝因电压太高烧断后,电压表与滑动变阻器、电源串联,所以测量电源电压,因此指针超过满刻度.J0D物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:超过满刻度.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(5)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是改变灯泡两端的电压.J0D物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:改变灯泡两端电压.J0D物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)连接实物图时,要注意灯泡、电流表、滑动变阻器与电源串联,电压表与灯泡并联,同时特别注意电流表、电压表量程的选择、电流的方向,滑动变阻器采用“一上一下”的接法.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(2)闭合开关时,滑动变阻器接入电路电阻最大,灯泡两端电压最小,从而确定电压表选择的量程;与灯泡正常工作的电流对比,确定此时电流表选择的量程及读数;已知灯泡两端电压和通过的电流,可以得到此时灯丝电阻;已知灯丝电阻和滑动变阻器接入电路的电阻,可以得到串联电路的总电阻;已知电路总电阻和通过的电流,利用公式U=IR得出电源电压.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(3)要使灯泡正常发光,两端电压必须为额定电压;串联电路电阻具有分压作用,灯泡两端电压要升高,就必须降低滑动变阻器两端电压,使灯泡两端电压达到额定电压正常发光;J0D物理好资源网(原物理ok网)

已知灯泡额定电压和正常发光电流,利用P=UI得出额定功率.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(4)灯泡发出耀眼的白光后熄灭,说明两端电压超过额定电压太多,烧断灯丝出现断路.J0D物理好资源网(原物理ok网)

(5)调节滑动变阻器滑片位置,改变电路总电阻,电路电流改变,从而改变灯泡两端的电压.J0D物理好资源网(原物理ok网)

点评:发掘出题目中的两个隐含条件是解答此题的关键:灯泡额定电压和额定功率大小--确定电流表选择的量程和具体的数值;正确连接电路--滑动变阻器滑片一定位于最大阻值处.J0D物理好资源网(原物理ok网)