如图所示,小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验,他已连接了部分电路.已知电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2...
问题详情:
如图所示,小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验,他已连接了部分电路.已知电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V.
实验次数 | 电压表示数U/V | 电流表示数I/A |
1 | 2.0 | 0.17 |
2 | 2.5 | 0.20 |
3 | 3.0 | 0.22 |
(1)请用笔画线代替导线,将图示电路连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,则出现故障的原因是 ;
(3)故障排除后,小明将实验数据记录在表格中,则灯泡的额定功率是 W;当小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为 Ω;由实验数据可以发现通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比关系,这是由于 ;
(4)小明通过实验发现灯泡当U实际=U额定时功率P1大于I实际=I额定时的功率P2,引起这一现象的原因是 .
【回答】
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)滑动变阻器串联在电路中,要接一上一下;
(2)电流表有示数,电压表无示数,与电压表并联的电路短路;
(3)确定额定电压时的电流,根据P=UI计算出额定电功率;
根据R=计算出变阻器的电阻值;
灯丝的电阻随温度的升高而增大,电流与电压成正比的前提条件是,电阻不变;
(4)根据灯丝电阻与温度的关系,分析出电压和电流减小的倍数关系得出结论.
【解答】解:(1)滑动变阻器串联在电路中,已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:
(2)小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表示数为零,与与电压表并联的灯泡短路;
(3)由表格中数据知,当U=2.5V时,I=0.20A,则额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
滑动变阻器的电阻R滑===2.5Ω;
由于灯丝电阻随温度的变化而变化,通过灯泡的电流与其两端的电压不成正比关系;
(4)由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,当电压值降低为原来的一半时,由于此时电阻减小,所以此时的电流会大于额定电流的一半,此时的电功率会大于额定电流一半时的电功率.
故*为:(1)见上图;(2)灯泡短路;(3)0.5;2.5;灯丝的电阻随温度的变化而改变(或灯丝的电阻受温度的影响,其他合理的即可);(4)由于灯丝的电阻随温度的下降而减小,当实际电压是额定电压一半时实际电流比额定电流一半要大.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题