按图示电路对额定电压为3.8V的小灯泡进行实验时,实验时的电源电压为4.5V.测得5组实验数据,并记录在表中,同时记录了小灯泡亮度变化情况.
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
U/V | 3.0 | 3.5 | 3.8 | 4.0 | 4.5 |
I/A | 0.28 | 0.30 | 0.31 | 0.32 | 0.34 |
亮度 | 增加 |
(1)小灯泡的额定功率是________W;
(2)小灯泡亮度变化规律是________;
(3)除了表格中列出的数据和现象外,你还能发现的问题是________.
(4)当闭合电路中的开关时,若出现以下不正常现象(见下表)
顺序 | 电路中出现的不正常现象 | 可能的原因 | ||
电灯的亮暗 | 电流表示数I/A | 电压表示数U/V | ||
甲 | 不亮 | 0.54 | 0 | |
乙 | 很亮 | 0.32 | 4.0 | |
丙 | 不亮 | 0 | 4.5 |
A.电路中小灯泡断路
B.电路中小灯泡短路
C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小.
解:(1)由表可知,当U=3.8V时,通过灯泡的电流I=0.31A,
灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.31A=1.178W;
(2)由表可知:随着电压的增大,亮度增加,所以得出规律:电压越大,电功率越大,亮度越大;
(3)由欧姆定律得:电阻依次为:10.7Ω,11.7Ω,12.2Ω,12.5Ω,13.2Ω,
当电压增大时,灯泡的实际功率变大,灯丝的温度升高,电阻变大,故灯丝电阻的大小与温度有关.
(4)甲现象灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数说明电路中小灯泡短路,故选B;
乙现象中灯泡很亮,既有电流也有电压,说明滑动变阻器接入电阻较小,故选C;
丙现象中灯泡不亮,无电流而电压较大是断路现象,故选A;
故答案如下表;
电路中出现的不正常现象 | 可能的原因 | |||
顺序 | 电灯的亮暗 | 电流表示数I/A | 电压表示数U/V | |
甲 | 不亮 | 0.54 | 0 | B |
乙 | 很亮 | 0.42 | 4.2 | C |
丙 | 不亮 | 0 | 4.5 | A |
(1)额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据P=UI求出灯泡的额定功率.
(2)由表中所示可得灯泡亮度的变化与电压的关系.
(3)表格中已列出电压及电流,根据欧姆定律求出电阻,故可以推导电阻的变化,并探究问题.
(4)电路故障有两类:短路和断路;电路短路时,短路部分无电压,电流大;电路断路时,断路部分无电流,电压大.
点评:本题考查了电功率和欧姆定律的计算以及电路故障的分析等,关键是会分析表格数据得出规律.
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