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如图甲为测量“小灯泡电功率”的实验电路,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2...

如图甲为测量“小灯泡电功率”的实验电路,电源电压为4.5 V,小灯泡额定电压为2.5 V、电阻约为10 Ω

(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整______

(2)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是______

(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某位置,电压表示数(如图乙所示)______V,则此时小灯泡消耗的实际功率______ (选填“大于”“小于”或“等于”)额定功率;

(4)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成IU图像(如图丙所示),根据图像,可计算出小灯泡的额定功率是______W

(5)进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐增大,造成这一现象的原因可能是______

(拓展)小明做完实验后发现电流表损坏,他利用剩余器材、阻值已知的电阻和一个单刀双掷开关也完成了对小灯泡额定功率的测量,请你在虚线框中画出小明设计的实验电路图______

 

小灯泡断路 2.2 小于 0.5 灯丝的电阻随温度的升高而增大 【解析】 (1)小灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表选用小量程,由小灯泡电阻约为10 Ω,可知小灯泡正常发光时,电路中电流约为I===0.25 A,所以电流表选择0~0.6 A量程,具体如答图甲所示;(2)连好电路,闭合开关,移动滑片发现小灯泡始终不亮,电流表无示数,但电压表有示数,说明在电压表两接线柱之间的电路断路,所以出现故障的原因可能是小灯泡断路;(3)已知电压表量程选择为0~3 V,此时分度值为0.1 V,则电压表示数为2.2 V,此时灯泡两端的电压小于额定电压,故实际功率小于额定功率;(4)由图丙可知,灯泡正常发光时(电压为2.5 V),通过灯泡的电流为0.2 A,所以灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.2 A=0.5 W;(5)当灯泡中有电流通过时要发热,且电压越大,电流越大,灯泡的实际功率越大,温度越高,灯丝的电阻就越大。【拓展】开关S1接“2”,移动滑片,使电压表示数为2.5 V,再将S1接“1”,保持滑片不变,电压表测小灯泡L与电阻R两端电压为U,根据可计算出额定电流进而计算出小灯泡的额定电压。  
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考点分析:
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在测定额定电压为“2.5 V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8 Ω)的实验中,电源为两节新干电池。

(1)请用笔画线将图甲电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小______

(2)连接电路时,开关应______,滑片P应置于______端;

(3)正确连接电路后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑片使电压表的示数为______V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定功率是______W

(拓展)同学们在连接器材时不小心连成了如图丙所示的电路,若考虑电流表的微小电阻,与原本电路图相比,此时电压表示数______ (选填“偏大”或“偏小”),若电流表电阻不变,灯泡电阻越大,实验的误差就______ (选填“越大”或“越小”)

 

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小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系。电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样,阻值分别为5 Ω10 Ω20 Ω50 Ω的定值电阻各一个。

(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整______

(2)小彬把5 Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是______ (写出一种可能性);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为______A

(3)5 Ω定值电阻换成10 Ω定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,同时眼睛盯住______使其示数与接入5 Ω电阻时一致,记录此时另一电表的示数;

(4)之后将10 Ω定值电阻换成20 Ω定值电阻,重复步骤(3)

(5)实验记录的多组数据如下表所示,分析数据可得出结论:______

实验次数

定值电阻

电流表示数/A

1

5

 

2

10

0.18

3

20

0.09

 

(拓展)完成上述实验后,小彬想用原电路测量一段电阻丝Rx的阻值(10 Ω)。他用电阻丝Rx替换了原来的定值电阻,闭合开关后发现电压表已损坏,于是将其拆除,在不改变其他电路元件的连接方式的情况下小彬也完成了实验。请在框中画出实验电路图,写出计算Rx的表达式(已知滑动变阻器的最大阻值为R0)

实验步骤:

Ⅰ.断开开关,按照电路图连接实物图______

Ⅱ.将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,记录此时电流表的示数为I1,将滑片移至阻值最小处,记录此时的电流表示数为I2;则待测电阻的表达式为:Rx______

 

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小明利用如图所示实物图探究“电流与电压、电阻的关系”。

(1)请将图中的实物电路连接完整______

(2)连接好电路后,小明移动滑动变阻器的滑片,发现两电表示数不变化,且电流表示数较小,则电路出现的故障是______

(3)在探究电流与电压的关系实验中,所测数据如下表,分析数据可得结论是:______

R110 Ω

 

 

 

 

电压U/V

1

2

2.5

3

电流I/A

0.1

0.2

0.25

0.3

 

(4)在探究“电流与电阻的关系”时,将电阻R110 Ω换成15 Ω,闭合开关后,电压表示数会______ (选填“变大”“变小”或“不变”),接下来应将滑动变阻器的滑片P______ (选填“左”或“右”)端移动。

(拓展)小明测得电源电压为4.5 V,请结合表中数据计算在探究电流与电压的关系实验中,电压表示数为1 V3 V时,滑动变阻器所消耗的电功率之比为______,滑动变阻器的最大阻值不小于______Ω

 

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小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。

(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路。此时电流表测量的是______(选填“A”“B”或“C)处的电流;闭合开关前发现电流表指针偏向“0”刻度左侧,则接下来的操作是______

(2)请在图乙中移动一根导线,使其测量A处的电流。在被移动的导线上画“×”,用笔画线代替导线按要求连接新的电路,并将测量数据记录在表格中______

(3)测出ABC三处电流如表所示,请在图丙表盘上标出B点的电流值______。小梅由表格数据得出结论:干路电流等于各支路电流之和,小海认为小梅这样做不妥,则不妥之处是:______,请你写出进一步的操作方法:______

位置

A

B

C

电流I/A

0.30

0.24

0.54

 

(拓展)小海觉得完成本实验需要频繁拆装电路,太过麻烦,于是他又添加了一个开关,重新设计电路完成了本实验。请在虚线框中画出小海设计的实验电路图______

 

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如图所示,实验小组利用规格不同的小灯泡L1L2“探究串联电路电压特点”的实验。

(1)根据实物图在虚线框内画出电路图______

(2)闭合开关后,小明发现L1L2均不发光,电压表有示数且大小接近3 V,则电路中出现的故障可能是L1发生了______ (选填短路断路”)

(3)排除故障后,小明继续实验。某次测量灯L1两端的电压时,电压表的示数如图乙所示为______V

(4)接着小明开始测量灯L2两端的电压,他将开关断开,然后将AE导线的A端松开接到D接线柱上,正要闭合开关,同组的同学说小明的做法是错误的,原因是______

(5)小明更换了不同规格的小灯泡并多次实验,将得到的数据记录在下表中,分析实验数据,你可以得到结论:______

实验次数

UAB/V

UCD/V

UAD/V

1

1.9

1.1

3.0

2

1.0

2.0

3.0

3

1.2

1.8

3.0

 

(拓展)在第二次实验时,发现灯L2的亮度比灯L1______ (选填“亮”或“暗”),根据此现象可初步得出结论:______

 

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