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小红做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V)、小灯泡...

小红做“测量小灯泡电功率”实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6 V)、小灯泡(额定电压为2.5 V,灯丝电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R110 Ω 1 A”和 R250 Ω  0.5 A”的滑动变阻器各一个、导线若干。

(1)小红设计了图甲所示的电路,她应选用规格为_____(选填“R1”或“R2”)的滑动变阻器。

(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是_____;若小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,原因可能是_____

(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片在不同位置,小灯泡UI图像如图乙所示,小灯泡的额定功率为_____W

(4)由图乙发现灯泡电阻是变化的,影响其变化的主要因素是_____

(5)在没有电压表、只有电流表的情况下,小红增加了一只已知阻值的定值电阻R并利用原有器材,也测出了额定电压为 2.5 V的小灯泡的额定功率。步骤如下:

①闭合开关,调节滑动变阻器滑片,_____

②断开开关,保持滑片的位置不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I

③小灯泡额定功率的表达式为P_____

④若小红在步骤②中更换电流表位置后忘记将定值电阻R接入电路,其余操作无误,则此时测得的小灯泡额定功率与③相比_____(选填“偏大”“偏小”或“仍然准确”)。

 

R2 小灯泡短路(或电压表短路) 小灯泡断路 0.625 温度 使电流表示数为 2.5V×I 偏小 【解析】 (1)根据串联电路的分压特点得=,解得R=14 Ω,所以应选用滑动变阻器R2;(2)灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明灯泡发生了短路,或电压表发生短路;若电流表无示数,且灯泡不亮,电路一定发生了断路,而电压表有示数,可能是灯泡断路;(3)由图像可知灯泡正常发光时通过的电流为0.25 A,所以灯泡额定功率为P=UI=2.5 V×0.25 A=0.625 W;(4)影响导体电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积和温度,这里是温度影响灯丝的电阻;(5)①图丙灯泡和电阻并联,要想让小灯泡正常发光,灯泡两端的电压应为2.5 V,则电流表的示数I=;②断开开关,保持滑片P位置不变,将电流表改接在灯泡所在的支路,闭合开关,读出示数I,I为灯泡L的额定电流;③小灯泡的额定功率表达式为P额 =2.5 V×I;④若忘将定值电阻接入电路,则电路中总电阻偏大,总电流偏小,则小灯泡的额定功率偏小。  
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考点分析:
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在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5 V,滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”,电源由2节新干电池串联组成。

(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整。(要求导线不交叉)

____

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于_____端(填字母)。

(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是_____

(4)排除故障后,移动滑片,使电压表的示数为2.5 V,电流表示数如图丙所示为_____A,则小灯泡的额定功率为_____W 此时灯丝的电阻为_____Ω

(5)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率。她设计的电路如图丁所示,具体操作是:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2.则小灯泡额定功率的表达式为P_____。(用I1I2R0表示)

 

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下面是小明和小华测量小灯泡的额定功率的实验过程,小灯泡的额定电压为2.5 V

(1)①图甲是他们连接的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。

____

②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片处在最_____(选填“左”或“右”)端。

③闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,灯泡都不亮,电压表和电流表均无示数,小明找来一根完好的导线,一端连在电源负极,另一端触碰接线柱ABC,发现只有触碰接线柱C时,灯泡才发光。若电路中只有一处故障,则电路故障可能是_____

④排除故障闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表的示数为_____时,记下此时电流表的示数,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____W

(2)小明和小华重新设计了一种测量小灯泡额定功率的电路,如图丙所示。R0为阻值已知的定值电阻,连接好电路后进行如下操作:

①只闭合开关SS2,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为_____

②保持滑动变阻器滑片P位置不变,只闭合开关_____,记下电压表示数为U;则小灯泡的额定功率为_____。(用已知量和测量量表示)

 

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如图甲所示,某实验小组在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡上标有“2.5 V”字样。

(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(连线不得交叉)。

____

(2)闭合开关,发现灯泡不亮,电压表、电流表指针几乎不偏转,实验小组接下来的操作是_____

(3)解决上述问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为_____V,此时小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为_____Ω。继续移动滑片,测出在不同电压下小灯泡的电阻,发现各次测得的小灯泡的电阻不是定值,其主要原因是_____

(4)小华设计了图丙所示的电路图测量小灯泡正常发光时的电阻,请你帮他完成实验。

实验步骤:①闭合开关SS1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5 V

_____,读出电压表的示数记为U

③小灯泡正常发光时的电阻表达式为R_____。(用已知量和测量量表示)

 

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小丽同学手里有一个标有“3.8 V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒为6 V不变。

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑片向左移灯泡变亮)。

____

(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是_____。排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为_____V。为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P_____(选填“左”或“右”)端移动。

(3)根据实验数据绘制了小灯泡中的电流随其两端电压变化关系的图像如图丙。分析图丙图像可得小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω。小灯泡UI图像为曲线的原因是_____

(4)若实验时,上述电路中电压表上标有“15 V 的接线柱已损坏,且暂无条件修复。在不更换器材的情况下为了能继续完成实验,你的方法是_____

 

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如图甲是小明测量一个未知电阻Rx的阻值时连接的电路。

(1)检查电路时发现电路中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“”,并用笔画线代替导线,将图示电路连接正确。

____

(2)闭合开关前,滑片应置于_____(选填“A”或“B”)端。检查无误后,闭合开关,发现电流表示数较大,电压表指针不偏转,产生故障的原因可能是_____

(3)某次实验中电压表和电流表的示数如图乙所示,则Rx的阻值是_____Ω。小明准备拆除器材,同学小红告诉他实验还没有结束,小明接下来的做法是_____

(4)小红想用小明的实验器材测另一个未知电阻R的阻值,但她发现电流表已经损坏无法使用,经过思考后,她仅从物理老师那里借来了一个电阻箱()和一个单刀双掷开关S,设计了如图丙所示的电路。请你将小红的实验步骤补充完整。

S1,调节滑动变阻器的滑片,读出电压表的示数U

②滑动变阻器的滑片保持不动,_____

③定值电阻的阻值为R_____。(用测量量的符号表示)

 

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