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物理必考小刚同学做“测小灯泡的额定功率 实验时.已知小灯泡的额定电压

2024-01-15 11:05:15信息公告886

小刚同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节新的干电池,灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(1)如图所示的是小宜同学连接不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线帮他将图中未连接部分连接好,要求:电压表、电流表选择合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(2)当小宜同学闭合电路的开关后,电路中可能出现一些不正常现象.jWx物理好资源网(原物理ok网)

第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的________(填“AB”或“CD”)两端点连入了电路中.jWx物理好资源网(原物理ok网)

第二种:小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数为4.5V,可能小灯泡处________(填“短路”或“断路”).jWx物理好资源网(原物理ok网)

(3)小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如下表:

实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
13.000.361.08
23.800.401.52
34.500.421.89
老师认为小宜同学通过三次测量得到三组数据,算出三个电功率值,再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误,为什么?jWx物理好资源网(原物理ok网)

(4)你认为正确测量结果P=________W.

试题答案

解:(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V,电压表与灯泡并联,jWx物理好资源网(原物理ok网)

灯泡电流约为I===0.38A,jWx物理好资源网(原物理ok网)

电流表选择0~0.6A,灯泡串联在电路中,jWx物理好资源网(原物理ok网)

电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,jWx物理好资源网(原物理ok网)

滑片右移,滑动变阻器电阻变小,滑动变阻器选择右下端接线柱和上面任意接线柱串联在电路中,如图:jWx物理好资源网(原物理ok网)

(2)第一种:灯泡较暗,电路电流较小,电流电阻较大,滑动变阻器电阻较大,移动滑片,电路电阻不变,所以,滑动变阻器接入A、B接线柱.jWx物理好资源网(原物理ok网)

第二种:灯泡不亮,电流表示数为0,电路断路,电源有3节干电池串联,电源电压为4.5V,此时电压表示数为4.5V,电压表测电源电压,电压表串联在电路中,灯泡断路.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(3)灯泡的电压不同,电流不同,功率不同,求功率的平均值,得到额定功率是错误的.jWx物理好资源网(原物理ok网)

额定功率一定是灯泡额定电压下的功率,测量其它电压下的功率是无意义,计算平均值更无意义.jWx物理好资源网(原物理ok网)

由表格知,灯泡在3.8V下的电功率为1.52W.jWx物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)电路连接如图所示;(2)AB;断路;(3)因为额定功率是灯泡在额定电压下的功率,当滑动变阻器的阻值变化时,灯两端的实际电压也变化,实际功率随着变化,多次测量求平均值算出的功率不是额定功率,没有意义;(4)1.52.jWx物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V,并联在灯泡两端,测灯泡电压.jWx物理好资源网(原物理ok网)

知道灯泡的额定电压和电阻,根据欧姆定律求出电流,确定电流表的量程,电流表与灯泡串联在电路中.jWx物理好资源网(原物理ok网)

注意电流表从正接线柱流入,从负接线柱流出.jWx物理好资源网(原物理ok网)

滑动变阻器滑片右移,连入电路的阻值减小,滑动变阻器接入右半段,滑动变阻器接入右下端接线柱,上面接线柱任意选择,串联在电路中.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑片移动不能改变判断的亮度,滑动变阻器都接上面或下面两个接线柱,再由灯泡始终较暗,来判断滑动变阻器接入的接线柱.jWx物理好资源网(原物理ok网)

灯泡不亮,电流表示数为0,电路断路,电压表等于电源电压,可以判断故障问题.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(3)灯泡在不同电压下,电流不同,功率不同,求功率的平均值无意义.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(4)利用灯泡的额定电压和额定电流值,根据P=UI计算功率.jWx物理好资源网(原物理ok网)

点评:(1)电路故障问题:灯泡不亮可能是灯泡断路或短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联联在电路中,电压表测量电源电压;灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.jWx物理好资源网(原物理ok网)

(2)物理上要进行多次实验,有的是多次实验求平均值来进行误差,有的是多次测量发现其中的规律.jWx物理好资源网(原物理ok网)