小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率(1)①图*是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接...
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小明和小华测量定额电压为2.5V的小灯泡的额定功率
(1)①图*是他们连接的部分电路请用笔画线代替导线将电路连接完整.
②闭合开关前,应将滑动变阻器处在最 (填写“左”或“右”)端.
③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,另一端触碰接线柱A、B、C,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,若电路中只有一处故障,且各器材,导线均完好,则电路故障可能是 .
④排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器,当电压表为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W.
(2)小明和小华观察电流表和电压表均标有电阻值,请教老师后得知这是电表的电阻,为了在接好的图*中较准确的测量出小灯泡的电功率,他们对电压表的负接线柱应该接在C处还是D处进行了探究,他们将开关闭合,移动滑动变阻器的滑片使灯泡发光,不添加器材,请你说出接下来的*作及判断方法.
①*作 ;
②如何判断: .
(3)小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路,如图*所示,电源电压保持3.5V不变,R0为阻值为10Ω的定值电阻,连接好电路后进行如下*作:
(1)断开开关S2,闭合开关S和、S1,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2.5V;
(2)保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表示数为2.6V;
小灯泡的额电功率为 W(计算结果保留两位小数).
【回答】
【考点】JF:电功率的测量.
【分析】(1)①根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联;
②闭合闭合开关前,应将滑动变阻器处在阻值最大处;
③发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;找来一根完好的导线一端连在电源负极,另一端触碰接线柱A、B、C,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,说明ABC处有断路;
④根据图乙电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(2)①分析分别将电压表的负接线柱接在C处和D处时,电流表和电压表对测量灯的电流和电压的影响,确定通过比较和大小关系,确定是电压表还是电流表对测量的影响大;
②若>,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接D处;
若<,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接C;
(3)根据变阻器连入电路中电阻大小不变,由第2次*作,由串联电路的规律和欧姆定律可求变阻器连入电路 中的电阻大小,在第1次*作中,根据串联电路的规律和欧姆定律,求出通过变阻器的电流即灯的额定电流,根据P=UI求灯的额定功率.
【解答】解:(1)①因灯的电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
②闭合开关前,应将滑动变阻器处在阻值最大处即最左端.
③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,当发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光,说明电源负极与C间发生断路,若电路中只有一处故障,则电路故障可能是变阻器断路;
④移动滑动变阻器,当电压表为2.5V时,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(2)在(1)①图中,分别将电压表的负接线柱接在C处和D处,分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC,UD、ID滑片,接到C时,电流表测量的电流大小等于通过灯的电流,而电压表测灯与电流表串联的电压;
接到D时,电压表测灯的电压是准确的,而电流表测通过电压表与灯的总电流;
②若>,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接D处;
若<,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接C;
(3)在上面的第2次*作中,保持持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S2,读出电压表示数为2.6V;此时定值电阻与变阻器串联,根据串联电路的电压规律,变阻器的电压U滑=3.5V﹣2.6V=0.9V,根据分压原理,,即,R滑=Ω;
故在第1次*作中,由串联电路的规律和欧姆定律,通过变阻器的电流即灯的额定电流:
IL==A;
故灯的额定功率:PL=ULIL=2.5V×A≈0.72W.
故*为:(1)①如上所示;②左;③变阻器断路;④0.75;
(2)①分别将电压表的负接线柱接在C处和D处,分别记下电压表的示数和电流表的示数UC、IC,UD、ID滑片,比较与的大小;
②若>,说明电流表的分压较电压表的分流作用大,为避免电流表分得的电压对电压表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接D处;
若<,说明电压表的分流较电流表的分压作用大,为避免电压表的分流对电流表测量的影响,要将电压表的负接线柱应该接C;
(3)0.72.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题