小金、小丽在进行“测定小灯泡额定功率”的实验时,电源电压为3伏恒定不变,他们设计的实验电路图如图甲所示.
(1)小金实验时使用的小灯泡的额定电压为2.5V.
①根据电路图连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡较暗,移动滑动变阻器金属滑片,小灯泡亮度不变,如果实验中所用的滑动变阻器如图乙所示,你认为造成上述现象的原因是将滑动变阻器的________(用字母表示)两接线柱接入到电路所引起的.
②正确连接后,小金通过实验得到的数据如下表,请分析数据并回答:
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小灯泡两端的电压U/伏 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
| 通过小灯泡的电流I/安 | 0.08 | 0.10 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.22 |
| 小灯泡的发光亮度 | 不发光 | 很暗 | 较暗 | 较亮 | 正常发光 | 很亮 |
(2)小丽使用的小灯泡额定电压为2.0伏.根据电路图正确连接电路后,调节滑动变阻器滑片过程中,小灯泡灯丝突然烧断了,她立即观察电压表和电流表的示数,其示数分别为:________.
试题答案
解:(1)①灯泡较暗,电路电流太小,电路电阻太大,滑动变阻器连入电路电阻太大,移动滑片,灯泡亮度不变,电路电流不变,电阻不变,滑动变阻器相当于定值电阻,滑动变阻器接A、B两个接线柱.
②P=UI=2.5V×0.2A=0.5W,
电路电流最小为0.08A时,滑动变阻器阻值最大,
所以,滑动变阻器电压为:U=U总-UL=3V-0.5V=2.5V,
所以,滑动变阻器最大电阻为:R===31.25Ω.
(2)灯泡灯丝突然烧断,电路断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中,测电源电压,示数为3V.
故答案为:(1)①A、B;②0.5;31.25;(2)3V、0A.
试题解析
(1)①移动滑动变阻器滑片,灯泡亮度不变,说明滑动变阻器不起作用,滑动变阻器都接上面或下面两个接线柱.
灯泡发光较暗,电路电流太小,总电阻太大,滑动变阻器阻值太大.可以判断故障原因.
②从表格中找到灯泡在2.5V时的电流,根据P=UI计算额定功率,
滑动变阻器连入电路阻值最大,电路电流最小,利用实验1数据,求滑动变阻器电压,根据R=计算滑动变阻器最大电阻.
(2)滑片移动过程中,灯泡灯丝突然烧断,电路断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压.
点评:本题考查了三个知识点:
(1)从表格中获得额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率.
(2)滑动变阻器选择一上一下接线柱接入电路,选择上面两个或下面两个,不会改变电路电阻和电流,都接上面接线柱,电路电流过大,烧坏灯泡;都接下面接线柱,电路电流太小不会使灯泡发光.
(3)能判断灯泡短路和断路时,电流表和电压表的示数变化情况.
