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某同学做“测定小灯泡的功率”实验,电源电压是1.5伏的整数倍(即电源有几节干电池...

某同学做“测定小灯泡的功率”实验,电源电压是1.5伏的整数倍(即电源有几节干电池串联组成),滑动变阻器标有“5Ω 3A”字样,所用小灯泡的额定电压为“2.2伏”、“2.5伏”和“3.8伏”中的一个,估计小灯的额定功率在1.2瓦以内.该同学正确连接电路,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点附近某位置时,小灯正常发光.此时电流表的示数如图所示.
求:(1)小灯正常发光的电流,并简要说明理由.
(2)小灯的额定电压,并简要说明理由.
(3)小灯的额定功率.

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(1)由灯泡额定功率和最小电压求灯泡最大电流.确定电流表的量程,读出电流. (2)由电路电流和滑动变阻器电阻,求出滑动变阻器电压, 灯泡电压为“2.2V、2.5V、3.8V”,电源电压为3V或4.5V. (3)知道灯泡额定电压和额定电流,根据P=UI,求灯泡的额定功率. 【解析】 (1)灯泡最大电流为:I===0.55A<0.6A. 电流表选择0~0.6A量程,灯泡正常工作电流为0.3A. (2)灯泡正常工作时,滑动变阻器电压为:U=IR=0.3A××5Ω=0.75V. 如果电源电压为3V,所以电压为:UL=U总-U=3V-0.75V=2.25V≈2.2V. 如果电源电压为4.5V,所以电压为:UL′=U总′-U=4.5V-0.75V=3.75V≈3.8V. (3)P'=UL′•I=2.2V×0.3A=0.66W. P''=UL''•I=3.8V×0.3A=1.14W. 故答案为:(1)0.3A;(2)2.2V或3.8V;(3)0.66W或1.14W.
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考点分析:
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某同学在“测定小灯泡功率”的实验中,器材完好,小灯泡标有4.5伏字样.连接完电路后,电压表、电流表示数均为零,闭合电键后,两表示数分别为10伏和0.2安,调节滑动变阻器滑片P,发现两表示数均不变,且小灯泡亮度很暗.该同学立即切断电键检查电路,然后按要求正确连接并操作,再次闭合电键,两表示数分别为2伏和0.2安,然后边思考边操作,直至灯泡正常发光,滑动变阻器滑片正好在中点上.
(1)画出该同学一开始连接的电路图.
(2)滑动变阻器的最大电阻.
(3)正确连接并操作,再次闭合电键时小灯的电功率.
(4)求出小灯泡的额定功率.
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在测定小灯泡功率的实验中,某同学选用四节新的干电池作电源,额定电压为3.8伏的小灯泡(估计额定功率为1瓦左右),以及实验所须的其他器材.他按如图1所示电路图正确连接实验器材,组成实验电路.当滑片P在b端时,他闭合电键K,电压表和电流表的示数如图2所示,他将滑片P向a端移动的过程中,发现当小灯泡正常发光时,滑片P正好在滑动变阻器的中点上(即连入电路的电阻正好是其最大阻值的一半).此时由于电流表表盘上的刻度较模糊而无法准确记录.该同学经过思考、分析,最后求出了小灯泡的额定功率.请你根据上述实验过程,帮这位学生求出小灯泡的额定功率.
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某同学照图所示,利用电源,电流表;电压表、开关、标有“50Ω.12A”字样的滑动变阻器和若干导线测定小灯泡的额定功率、其中灯泡上所标“0.3A”字样清晰可见,电压表0-15V档损坏,小灯泡的额定功率估计为1.5W左右.该同学实验步骤正确、当闭合开关时;电压表和电流表的示数分别为2V和0.2A.接着他边思考边实验,直至小灯泡正常发光,这时滑动变阻器的滑片恰好在中点上(即滑动变阻器连入电路的电阻为25Ω).
(1)画出小灯泡正常发光时的电路图,并简述判定小灯泡正常发光的理由.理由______
(2)写出计算小灯泡的额定功率的过程.
(3)利用该同学的实验数据,除了小灯泡的功率,你还能计算出什么物理量?这个物理量与什么因素有关?有什么关系?

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某同学做“测定小灯泡的功率”实验时,所用滑动变阻器标有“20Ω  2A”字样,甲、乙两灯分别标有“3.8V”和“2.5V”字样.该同学先把甲灯接入电路,但闭合电键后,无论怎样移动滑片P,灯始终不亮,电压表示数为4.5V.然后该同学把甲灯取下,换上乙灯重新实验,乙灯发光,当他把滑片移到中点处时(即变阻器接入电路的电阻为10Ω),乙灯正常发光.
(1)试分析甲灯不能发光的可能原因.
(2)简述判定乙灯正常发光的理由.
(3)求出乙灯的额定功率.
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某同学在“测定小灯泡功率”的实验中,所用电源因电池陈旧而电压未知,但其电压高于小灯泡的额定电压.滑动变阻器标有“2A  20Ω”字样,标有“2.5V”字样且规格相同的小灯泡若干个,他按照图所示的电路按正常操作步骤进行实验.当P移在b端时,他闭合电键,发现电压表无读数,电流表读数为0.28安,灯不亮.移动滑片P灯仍不亮,断开电键,换一个新的小灯泡,再闭合电键,灯亮,电流表读数减少,但电压表无读数.把电压表换一个量程,仍无读数.该同学经过思考、分析后,重新进行实验,使小灯泡正常发光,此时P的位置恰好在滑动变阻器的中点上.
(1)简述产生上述实验故障的原因.
(2)求出小灯泡的额定功率.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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