最近家里电灯老是忽明忽暗.小明从学校借来实验仪器,想用实验来研究产生这种现象的原因.
(1)请你帮他完成电路连接;
(2)闭合开关,他将滑动变阻器的滑片向________边滑动,电压表示数逐渐变大,小灯泡慢慢变亮.接着又反方向移动滑片,小灯泡又逐渐变暗.小明说:“电灯忽明忽暗是________不稳造成的.”
(3)小明看到小灯泡上只有“3.8V”的字迹.于是,小明在电路中加接了一只电流表继续实验,记录实验数据如下.表格中有一空未完成,请依据图将其读数填入空格内.
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/伏 | 3.4 | 3.8 | 4.2 |
I/安 | 0.26 | 0.33 | |
亮度 | 逐渐变亮 |
(4)看了小明的实验,奶奶说:“家里电灯虽然暗些,可我用电茶壶倒可以省电.”奶奶的话对吗?请简要说明理由:________.
解:(1)把三个干电池串联起来做电源,电源电压为4.5V,电压表选择0~15V量程,电压表与灯泡并联,滑动变阻器根据“一上一下”选择接线柱,并将灯泡和开关、滑动变阻器串联在电源上.如图.
(2)灯泡变亮,电流需变大,滑动变阻器接入电路的电阻需减小,因此滑动变阻器需左移,由U=IR,灯泡电压变大;滑片右移,灯泡变暗,电流变小,U=IR,灯泡电压变小.所以,灯泡忽明忽暗是电压忽大忽小,电压不稳造成的.
(3)电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,故电流为0.24A,则P=UI=3.8V×0.24A=0.912W.
(4)由W=UIt可得,电热壶烧水需要的热量是一定的,而电流做功的多少与电压、电流以及通电时间的乘积有关,电压越低时,需要的通电时间越长,故不能省电.
故答案为(2)左,电压;(3)0.912;(4)电流做功的多少与电压、电流以及通电时间的乘积有关,电压越低时,需要的通电时间越长,故不能省电.
(1)把三个干电池串联起来做电源.滑动变阻器按“一上一下”的接线原则接线;根据电源电压判断电压表的量程,然后使电源、开关、灯泡以及滑动变阻器串联起来,电压表并联在灯泡两端.
(2)滑片左移滑动变阻器电阻变小,电路电流变大,灯泡变亮,电压表示数增大,可以判断灯泡亮度与电压有关.
(3)电流表的读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数.再根据P=UI计算功率.
(4)根据W=UIt可得,电热壶需要的能量与电压、电流以及通电时间的乘积有关,根据三者的关系进行分析.
点评:本题考查了实物图的连接、电压表读数、功率计算、探究灯泡亮度与电压的关系、灯丝电阻与温度的关系等.实物图的连接是很常见、很典型的题型,一定要掌握.