“测量小灯泡的电功率”的电路如所示,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源为三节干电池.(1)用笔画线表示导线...
问题详情:
“测量小灯泡的电功率”的电路如所示,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源为三节干电池.
(1)用笔画线表示导线,根据电路图(图*)将实物图(图*)连接起来.
(2)正确连好电路后,闭合开关S,灯L不发光,电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 .
(3)排出故障后进行实验,测得三种实验数据,请你分析实验记录数据和现象,回答问题.
1 | 2 | 3 | |
电压U | 2.0 | 3.8 | 4.5 |
电流I | 0.26 | 0.32 | |
亮度 | 逐渐增大 | ||
电功率P/W | [来源:学科网ZXXK] |
①当电压表示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡灯丝的电流为 A.小灯泡消耗的电功率是 W.
②请写出此实验记录表格设计存在的不足之处: .
③经多次测量和计算比较,我们发现小灯泡两端的电压与对应电流的比值并不是一个定值,而是变化的,其可能的原因是 .
【回答】
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)根据电路图连接实物图,由灯泡的额定电压确定电压表的量程,根据表格中的电流值确定电流表的量程;注意电表的正负接线柱不要接反,注意滑动变阻器的接法;
(2)电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,电压表并联部分之外的电路是完好的,则故障为小灯泡断路;21教育名师原创作品
(3)①根据图乙读出通过灯泡的电流,然后根据P=UI求出灯泡消耗的功率;
②观察分析表格中的各物理量确定表格设计存在的不足之处;
③由欧姆定律知电压表与电流表示数的比值等于灯丝的电阻,再根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析.
【解答】解:(1)已知小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表选用0~3V量程;根据乙图和表格中的数据可知,电流表应选用0~0.6A量程,注意电表的正负接线柱不要接反了;滑动变阻器应采用“一上一下”的接法;从电源正极开始根据电路图连接实物图中的各元件,如图所示:
(2)闭合开关S,发现灯L不发光,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,电压表两接线柱到电源两极间的各元件是完好的,则故障为小灯泡断路;
(3)①图乙中电流表量程为0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.3A,即通过灯泡的电流为0.3A;
此时小灯泡消耗的电功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
②观察分析实验记录表格中的各物理量可知,电压、电流没有带单位,这是表格设计的不足之处;
③由电路图和欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值为灯丝的电阻;由题意知,小灯泡两端的电压与对应电流的比值并不是一个定值,是变化的,说明灯丝的电阻是变化的;当小灯泡两端电压增大时,灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,灯丝的电阻增大;所以,其可能的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大(或灯丝的电阻随温度的改变而改变).
故*为:
(1)如上图所示;(2)小灯泡断路;
(3)①0.3;1.14;②电压、电流没有带单位(或物理量没带单位);③灯丝的电阻随温度的升高而增大(或灯丝的电阻随温度的改变而改变).
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题