小明同学利用如图甲所示的器材进行“测量小灯泡电功率”的实验,已知电源电压恒为3V,小灯泡标有“2.5V”字样,滑动变阻器规格为“50Ω 3A”。
(1)老师检查电路时发现小明连接的电路有误,但只需改动一条连线就能使电路连接正确,请在错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线使电路连接正确(____)。
(2)闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均不亮,电流表有示数而电压表无示数,则电路出现的故障可能为______。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的示数如图乙所示,读数为______V,若要测量小灯泡的额定功率,则应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动。
(4)小明根据实验数据绘制了U-I图像,如图丙所示。观察图像,发现小灯泡的U-I图像不是直线,原因是______。根据图像计算小灯泡的额定功率P额=______W。
(拓展)此实验过程中,滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
如图1是小明设计的测量一小灯泡额定功率的电路图.已知定值电阻Ro=15,滑动变阻器R(201A),电源电压为18V,小灯泡的额定电压为6V、额定功率约为3W.
(1)闭合开关S前,滑片P应滑到最_______.(选填“左端”或“右端”)
(2)请用笔画线代替导线将图2的实物图补充完整_______.
(3)小明正确连接电路后,进行实验.小灯泡正常发光时,电流表的指针如图3所示,通过小灯泡的电流为_______A,其额定功率为_______W.
(4)电路中定值电阻Ro的作用是:_____________________.
(5)小明完成上述实验后,小红发观电流表已坏,她利剩余器材和老师又给的两个开关S1、S2及导线,也完成了对小灯泡额定功率的测量.请你在图4的虚线框内画出小红完成实验设计的电路图______.
测量“小灯泡的电功率”.小灯泡的额定电流为0.3 A,灯丝阻值在10Ω一15 Ω之间. 所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6 V)、开关各一个,滑动变阻器 (“5Ω 2A”、“20Ω 1A”)两个,导线若干
(1)图是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)小明选用的滑动变阻器的规格为 .
(3)闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3 A时,电压表的示数如图19所示,读数为 V,小灯泡的额定功率为 W.
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了小灯泡的额定功率.请在虚线框内画出她设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.实验步骤:
表达式:P额= .
小明学习了电功率后,用额定电压分别为2.5 V、6 V的灯泡L1和L2设计了图所示的电路图,来探究灯泡的发光亮度与哪些因素有关.
(1)小灯泡发光时,将电能转化为_____能和光能.
(2)探究L1的亮度时,只闭合S、S1,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可能是:_____________.
排除故障后,继续实验,收集的数据及现象如表一.
表一
| 电压/V | 电流/A | 亮暗情况 |
1 | 1 | 0.16 | 暗 |
2 | 1.5 | 0.22 | 较亮 |
3 | 2.5 | 0.28 | 亮 |
表二
| 电压/V | 电流/A | 亮暗情况 |
4 | 1 | 0.28 | 很暗 |
5 | 2.5 | 0.38 | 暗 |
6 | 6 | 0.72 | 很亮 |
(3)探究L2的亮度时,只闭合S、S2,进行实验,收集的数据及现象如表二.
(4)解析两表可知,同一规格的小灯泡发光亮度与____有关,不同规格的小灯泡发光亮度还应与__________的转化效率有关.
(拓展)完成探究后,小明用电源、电流表、滑动变阻器、电阻箱()各1个,2个开关及若干条导线,对额定电流为0.1 A的小灯泡的额定功率进行了测定.请在虚线框内画出他设计的电路图,并写出实验步骤及测定额定功率的表达式.
(___________)
实验步骤:
表达式:P额=
小明利用如图1所示的电路测定小灯泡的额定功率。所用器材:额定电压为2.5V的小灯泡、电池组(二节干电池串联,电压为3V)、电压表一块、滑动变阻器(10Ω 2A)、定值电阻(R0=5Ω)、开关三个和导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图2中的实物电路按照图1所示的电路图连接完整。
(_____________)
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到____________(选填“左”或“右”)。
(3)连接完电路后,小明只闭合S、S1时,移动滑片P,电压表示数发生改变:只闭合S、S2时,移动滑片P,小灯泡不发光。于是小明用电压表进行电路故障检测,把电压表并联在某电路元件两端,测试结果如下表所示。则电路中一定存在的故障是____________。(填写序号)
测试元件 | 灯泡L | 开关S2 |
电压表 | 无示数 | 有示数 |
①灯泡L处断路 ②灯泡L处短路 ③开关S2处断路
(4)排除故障后,小明继续实验。
①只闭合S、S2,移动滑片P,使电压表的示数为____________V
②只闭合S、S1,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2.25V
③小灯泡的额定功率为____________W.
(5)当加在灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的际功率P实____________(选填“>”、“>”或“=”)P额
(拓展)小红通过课外学习知道,干电池有一定的电阻,我们需要用它的“电压U”和“电阻r”两个物理量来描述它(如图所示)于是小红在小明完成步骤①后,将电压表并联在电池组两端,保持滑片P的位置不变,只闭合S、S2时,读出电压表示数为2.55V,则小明实验中所用电池组的电阻r是____________Ω。
小明利用如图所示的实验器材“测量小灯泡的额定功率”,已知电源电压恒为6 V,小灯泡正常工作时的电压为3.8 V,电阻约为12 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 2 A”.
(1)请用笔画线代替导线,将如图实物电路连接完整____________.
(2)正确连接电路后,用开关试触,灯泡不亮,电压表瞬间满偏,电流表指针几乎不动,电路的故障是________________.(电路只有一处故障)
(3)排除故障后,继续实验,闭合开关,移动滑片,当电压表的指针在某电压值时______(请在如图中标出相应的电压值),小灯泡正常发光,电流表的示数如图所示,小灯泡的额定功率是________W.
(4)测量完灯泡的额定功率后,小明又测量了几组数据,计算后发现灯丝电阻随其两端电压的增大而增大,原因是________________________.
(评估)小红也利用上述器材对该小灯泡的额定功率进行了测量,实验电路图如图所示,实验结束后,两人对实验进行了交流与评估.
(5)小红的实验结果误差较大,理由是___________________________________________.
(6)小明的实验更不容易操作,理由是___________________________________________.