如图*所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1W的小灯泡功率的实物连接图。(1)在小明连接好的电...
问题详情:
如图*所示是小明同学测定额定电压为2.5V,额定功率不大于1W的小灯泡功率的实物连接图。
(1)在小明连接好的电路中存在错误或不要之处,请你找出其中的两处:① ;② 。
(2)改正错误和不妥之处后,闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,可能的原因是 (填写选项中的字母)。
A.小灯泡短路
B.连接小灯泡的导线接触不良
C.滑动变阻器接入电路的电阻过大
(3)小明调节滑动变阻器,依次正确读取三组实验数据,随手写在了草稿纸上(如图乙所示)。如表是小明在老师指导下设计的记录数据及现象的表格,请你补出③处所缺的内容,分析数据后得到小灯泡的额定电流为 A,额定功率为 W。
次数 | 小灯泡两端电压U/V | 通过灯丝电流I/A | 小灯泡的电功率P/W | ③ |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
(4)实验后,小明将一只5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器串联接在电压恒定为3V的电源上,请你帮小明计算出滑动变阻器消耗的最大功率为 W。
【回答】
(1)①电流表的正负接线柱接反了;②滑动变阻器没有按一上一下的原则串联在电路中;
(2)C;
(3)亮度;0.30;0.75;
(4)0.45。
【分析】(1)根据电表和滑动变阻器的正确使用进行解答;
(2)电路电阻太大,电路电流很小,灯泡实际功率很小时,灯泡不发光;
(3)测定小灯泡的额定功率时,应分别测出灯泡两端的电压和通过的电流,根据P=UI求出实际功率,并比较灯泡的亮暗与实际功率之间的关系;
灯泡两端的电压越大,通过的电流越大,据此分析电流和对应的电流,利用P=UI求出额定功率;
(4)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,根据P=UI=I2R表示出滑动变阻器的电功率,然后求出其最大电功率。
【解答】解:
(1)由电路图可知,电流表的正负接线柱接反了,滑动变阻器没有按一上一下的原则串联在电路中;
(2)闭合开关,发现电流表和电压表均有示数,但小灯泡不亮,说明电路是通路且灯泡没有短路,灯泡不亮可能是由于滑动变阻器接入电路的电阻过大,电路电流太小,灯泡的实际功率太小造成的;
(3)由表格可知,测出小灯泡两端的电压和通过的电流,算出对应的电功率,同时还需要比较灯泡的亮暗;
由灯泡两端的电压越大,通过的电流越大可知,灯泡两端的电压为2.5V时通过的电流为0.30A,
则灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.30A=0.75W;
(4)由题意可知,R1=5Ω的定值电阻与标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R2串联接在电压恒定为U=3V的电源上,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流I=,
滑动变阻器的电功率:
P2=I2R2=()2R2====,
当R2=R1=5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,
则P2===0.45W。
【点评】本题考查了电表和滑动变阻器的正确使用、电路现象的判断、电功率的计算以及串联特点的应用等,要注意电路安全的情况下灯泡两端的电压越大时通过的电流越大。
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题