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物理必考一只小灯泡的额定电压为2.5V.正常发光时的电流约为0.3A

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

一只小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电流约为0.3A.小雨同学想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:ZMk物理好资源网(原物理ok网)

一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,两个规格分别为“10Ω  1A”和“50Ω 0.5A”的滑动变阻器,导线若干.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(1)小雨连接了甲图所示的实物图的一部分,通过分析你认为小雨选用的滑动变阻器规格应该为________.“50Ω 0.5A”ZMk物理好资源网(原物理ok网)

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(2)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时灯泡变暗).ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(3)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,出现这一故障的原因可能是________.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(4)排除故障后,进行了三次测量,测量数据如下表.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时电流为________A;小灯泡的额定功率为________W.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

电压U/V12.52.8
电流I/A0.18ZMk物理好资源网(原物理ok网)

0.28

(5)利用所给器材,该实验装置________(选填“能”或“不能”)用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

解:(1)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压ZMk物理好资源网(原物理ok网)

U=U-U灯泡=6V-2.5V=3.5V,滑动变阻器接入电路的电阻R=≈11.67Ω>10Ω,所以应选择ZMk物理好资源网(原物理ok网)

“50Ω 0.5A”的滑动变阻器;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:“50Ω 0.5A”.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(2)开关、滑动变阻器、灯泡串连接入电路,电压表并联在电路两端,电路图如图所示;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:电路图如图所示.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(3)电路正确连接后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,ZMk物理好资源网(原物理ok网)

出现这一故障的原因可能是小灯泡断路;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:小灯泡断路.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(4)由图知,电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.26A,ZMk物理好资源网(原物理ok网)

灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:0.26;0.65.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(5)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:不能.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据串联电路的特点求出灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压,然后由欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路的阻值,根据这个阻值,判断选择哪个滑动变阻器;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(2)开关、滑动变阻器、灯泡串连接入电路,电压表并联在电路两端,注意滑动变阻器的接法;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(3)小灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路存在断路;电流表无示数,可能是电路断路或电流表短路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知电路故障是小灯泡断路;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(4)确定电流表的量程、最小分度值,由图读出电流表的示数;根据公式P=UI求出小灯泡的功率;ZMk物理好资源网(原物理ok网)

(5)要验证欧姆定律中的电流与电压的关系,应保持电阻阻值不变,但小灯泡的电阻随灯泡两端电压的变化而变化,所以利用此实验装置不能用来验证欧姆定律中的电流与电压的关系.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了实验器材(滑动变阻器)的选择、连接电路图、电路故障分析、电流表读数、求灯泡功率等,考查的内容较多,是实验的常考内容,需要掌握;实验器材的选择原则:ZMk物理好资源网(原物理ok网)

①安全性原则:所选器材应保证电路安全,电阻阻值不能太小、电压表量程与电流表量程不应太小,电源电压不要太大,以免损坏电路元件.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

②精确性原则:所选电压表、电流表量程要合适,不要太大,方便读数,减小读数误差,使测量值更准确.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

③方便操作 在保证安全的前提下,滑动变阻器的阻值尽可能小些,方便操作.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

④经济性原则 使电路消耗的功率尽可能地小.ZMk物理好资源网(原物理ok网)

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