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物理必考在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中.电路如图甲所

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

在测量额定电压为2.5V的小灯泡电功率的实验中,电路如图甲所示,pjD物理好资源网(原物理ok网)

(1)某同学正确连接电路后闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,其故障可能是________.pjD物理好资源网(原物理ok网)

(2)排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动. pjD物理好资源网(原物理ok网)

(3)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是________W.pjD物理好资源网(原物理ok网)

(4)若电流表的坏了,实验桌上还有单刀单掷开关若干,阻值为1Ω、2Ω、5Ω、10Ω的定值电阻各一个,可供使用,应该选择________Ω的电阻,测量该小灯泡的额定功率,请画出电路图,并写出步骤及表达式(要求实验测量中不拆接电路)pjD物理好资源网(原物理ok网)

简要实验步骤:________pjD物理好资源网(原物理ok网)

表达式:P=________.

试题答案

解:(1)正确连好电路后,闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表示数约为电源电压,说明电压表与电源两极相连,因此故障为灯泡断路;pjD物理好资源网(原物理ok网)

(2)电压表使用0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2.2V.pjD物理好资源网(原物理ok网)

要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从2.2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向A端移动,使电压表的示数为2.5V.pjD物理好资源网(原物理ok网)

(3)从图象得知,灯泡在2.5V下的电流为0.3A,故小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.pjD物理好资源网(原物理ok网)

灯泡断路;pjD物理好资源网(原物理ok网)

(4)已知灯泡的额定电压为2.5V,电压电压为3V,因此定值电阻两端分得的最大电压为0.5V,则定值电阻的最大阻值:R===1.67Ω,故选择1Ω的定值电阻;pjD物理好资源网(原物理ok网)

将R与灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压以及灯泡和定值电阻的总电压,电路图如图所示:pjD物理好资源网(原物理ok网)

步骤为:①按电路图连好电路.pjD物理好资源网(原物理ok网)

②闭合开关S,将单刀双掷开关拨至位置1,调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数,2.5V.pjD物理好资源网(原物理ok网)

③保持滑动变阻器滑片不动,将单刀双掷开关拨至位置2,读出电压表示数U.pjD物理好资源网(原物理ok网)

∴灯泡的额定功率P=U额定I=2.5V×=2.5×(U-2.5)W.pjD物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)灯泡断路;(2)A;(3)0.75;(4)1;①按电路图连好电路;②闭合开关S,将单刀双掷开关拨至位置1,调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为2.5V;③保持滑动变阻器滑片不动,将单刀双掷开关拨至位置2,读出电压表示数U;2.5×(U-2.5)W.pjD物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表示数约为电源电压,说明电压表与电源两极相连;pjD物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压必须为2.5V,据此判断电路电流和总电阻的变化从而确定滑动变阻器电阻的变化;pjD物理好资源网(原物理ok网)

(3)从图象中查得额定电压下的额定电流,根据P=UI计算额定功率;pjD物理好资源网(原物理ok网)

(4)已知灯泡的额定电压为2.5V,电压电压为3V,因此定值电阻两端分得的最大电压为0.5V,根据R=求出选择的定值电阻;在没有电流表的情况下,可利用电压表和定值电阻,一般设计成串联电路,找电流相等列等式求出被测电阻.pjD物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了电路故障、实验过程中的注意事项、功率的计算、实验电路设计、实验步骤设计,有一定难度,知道实验目的、实验原理是解题的关键.pjD物理好资源网(原物理ok网)

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