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某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为3.8V,...

某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验.被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A  0~3A)、电压表(0~3V  0~15V)、开关各一个,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω  0.5A)、R2(10Ω 0.5A)、R3(500Ω  1A).
同学们设计的电路如图所示:
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(1)电压表应选用______挡,滑动变阻器应选用______(选填“R1”、“R2”、“R3”)
(2)图甲是小明画出的实验电路图,请你根据电路图用笔画线代替导线,帮他将图乙中未完成的电路连接好,要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的阻值变小,导线不能交叉.
(3)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:
故障现象检测故障原因
灯泡较暗、两表的示数均较小移动滑动变阻器滑片,现象不变______
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数取下灯泡,两表的示数不变______
(4)下表为某小组的实验记录分析表:
实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
13.00.361.08P=manfen5.com 满分网=1.50
23.80.41.52
34.50.421.89
老师认为该小组的数据处理过程有错误,你认为错误之处是______,正确的测量结果是P额=______ W.
(5)在科学探究的过程中,经常需要进行多次实验.如在本实验中,若进一步综合分析实验数据,你能发现另外一条规律______,可见这里的多次实验是为了发现不同现象背后的普遍规律;有时多次实验是为了多次测量取平均值以减小实验误差,如:______  (填实验名称).
(1)由灯泡的额定电压确定电压表的量程.灯泡与滑动变阻器串联在约为6V的电源上,灯泡正常工作时,求得滑动变阻器电压,求得灯泡正常工作时的电流,即滑动变阻器电流,根据R=计算需要的滑动变阻器的最小电阻.滑动变阻器最大电阻稍大于电路中需要的电阻.滑动变阻器允许通过的最大电流大于电路中的最大电流. (2)由电路图可知,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联,注意两电表的量程和正负接线柱的连接;滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的电阻变小可知此时要靠近下方右端接线柱. (3)①灯泡较暗、两表的示数均较小,说明电路电阻太大;移动滑动变阻器滑片,现象不变说明滑动变阻器不能改变电路电阻,即滑动变阻器全部接入电路. ②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数说明电路断路;取下灯泡,两表的示数不变说明灯泡断路. (4)由于灯泡的实际功率不是定值,所以不能求平均值;当灯泡在额定电压下,灯泡正常工作时的实际功率等于灯泡的额定功率. (5)该实验多次测量是为了寻找普遍规律,伏安法测电阻也是采用同样的方法;测量未知电阻时,多次测量求平均值的目的是减小误差的. 【解析】 (1)灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表选择0~15V量程. 灯泡正常工作时,电路电流约为I===0.38A, 滑动变阻器两端电压U′=U-UL=6V-3.8V=2.2V. 所以滑动变阻器电阻为R′==≈5.8Ω. “5Ω  0.5A”滑动变阻器的电阻太小,“500Ω 1A”滑动变阻器的电阻太大,不能满足实验需要. 所以选择“10Ω  0.5A”的滑动变阻器. (2)电压表选15V量程与灯泡并联,电流表选0.6V的量程与灯泡串联,滑动变阻器右下方接线柱与灯泡串联,如下图所示: (3)①灯泡较暗、两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变,故障原因是:滑动变阻器同时接到下面两个接线柱. ②灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数,取下灯泡,两表的示数不变故障原因是:灯泡断路. (4)由于灯泡的实际功率不是定值,所以不能通过求平均值的方法来求功率;该小组数据处理过程是错误的; 额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率,即实际电压为3.8V时的实际功率1.52W. (5)本实验进行多次测量的目的是为了找到普遍规律,即小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大;伏安法测量定值电阻的阻值进行多次测量的目的是减小误差. 故答案为:(1)0~15V;R2;(2)如上图所示;(3)①滑动变阻器同时接到下面两个接线柱;②灯泡断路;(4)额定功率不应求平均值;1.52;(5)小灯泡实际功率随实际电压的增大而增大;测量定值电阻的阻值.
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考点分析:
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实验次数12345678
摆长l/m0.300.400.500.600.700.800.901.00
周期T/s1.11.31.41.51.71.81.92.0
周期平方1.21.62.02.32.93.23.64.0
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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