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在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材:电源(输出电压恒为6V)、小...

在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材:电源(输出电压恒为6V)、小灯泡(额定电压2.5V 电阻约为10Ω)、滑动变阻器(50Ω 1A)、电压表(量程03V015V)、电流表(量程00.6A03A)、开关、导线若干。

(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接____

(2)正确连接后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,小宁利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在AE之间和AF之间,电压表均有示数:接在CF之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______(选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”);

(3)排除故障后,小宁看到电压表示数为2V,此时小灯泡的功率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率,要使灯泡L正常发光,滑动变阻器的滑片P应向______(选填“A”或“B”)端移动。当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W

(4)测出小灯泡额定功率后,该同学又把灯泡两端的电压调为额定电压的0.6倍,发现测得的实际功率并不等于其额定功率的0.36倍,请你帮他分析出现这种现象的主要原因是______

(5)把上面电路中的小灯泡换成定值电阻,用这一电路还可以完成的实验有(写出一个即可)______

 

滑动变阻器断路 小于 A 0.65 灯丝电阻随温度的升高而增大 探究电流与电压关系的实验(或伏安法测电阻的实验) 【解析】 (1)灯泡的额定电压为2.5V,故选0~3V量程;额定电流约为0.25A,故选0~0.6A量程,具体如答图所示;(2)用完好的电压表判断电路故障:有示数,则电压表与电源构成的回路是通路;无示数,与电源构成的回路断路。判断可知电路AC之间断路,即滑动变阻器断路;(3)实际电压2V小于额定电压2.5V,故此时的实际功率小于额定功率;要使小灯泡正常工作,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器接入的电阻应减小,即向A端移动;小灯泡的额定功率为PL=ULIL=2.5V×0.26A=0.65W;(4)根据P=知,电阻一定时,电功率与电压的平方成正比,故不成正比的原因是灯丝电阻随温度的升高而增大;(5)将小灯泡换成定值电阻后,电阻一定,可完成探究电流与电压关系的实验,还可以完成伏安法测电阻的实验。  
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考点分析:
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测量标有“2.5V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,小灯泡的额定功率估计在0.8W左右。实验室提供的器材有:两节干电池、电压表V(量程03V)、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡。供选择的电流表:A1(量程00.6A)、A2(量程03A)。回答下列问题:

(1)电流表应选用______(选填“A1”或“A2”)。

(2)连接好如图甲所示的实验电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数。电路的故障可能是______(选填序号)

A.电压表断路

B.小灯泡断路

C.电压表短路,且小灯泡断路

D.电流表短路,且小灯泡断路

(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻是______Ω(小数点后保留一位数字)。

(4)考虑到所使用的电压表和电流表内部都有电阻,用此电路测量小灯泡正常工作时的阻值,其测量值与真实值关系是R______R。(选填“>”、“<”或“=”)

(拓展)实验结束后,小军认为不需要电压表也可以测出小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻,于是他找来了阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关。请在虚线框中画出他设计的电路图____,并写出实验步骤及小灯泡正常发光时电阻的表达式。

实验步骤:______

小灯泡正常发光时的电阻RL______

 

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某实验小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻。已知小灯泡的额定电压为3.8V,电源电压恒为6V

(1)他们连接的电路有接线错误,请你在错误连线上画“×”,并补画出正确的导线____

(2)连好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω

(3)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值约为______Ω。(保留一位小数)

(拓展)完成上述实验后,他们又找来了两个开关和一个最大阻值为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量这个小灯泡正常发光时的电阻的电路。如图丙所示。请你将操作步骤补充完整并写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。

①只闭合SS1______,此时小灯泡正常发光;

②只闭合SS2______

______,记录电压表的示数U

④电源电压用U表示,则小灯泡正常发光时的电阻RL______(用已知量和测量量的符号表示)。

 

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小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示.

1)该实验的原理是_____

2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于_____端(选填“a”或“b”).

3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:

__________

4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=_____Ω

5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值.

实验步骤如下:

将滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U

_____

读出滑动变阻器的最大值R

则被测电阻Rx的阻值为:Rx=_____(写出表达式).

 

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小明同学测量小灯泡电阻的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V,实验电路连接如图甲所示。

(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是下列选项中的:______。(只填字母)

A.检查电路是否通路

B.更换小灯泡

C.移动滑动变阻器的滑片

(2)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,应将滑片向______移动(选填“左”或“右”)。

(3)小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,此时小灯泡的灯丝电阻为______Ω(结果保留一位小数)。

(4)他第一次测量时电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据及计算出每次的电阻如下表

数据序号

1

2

3

4

5

6

7

电压U/V

2.5

2.1

1.7

1.3

0.9

0.5

0.1

电流I/A

 

0.26

0.24

0.21

0.19

0.16

0.05

电阻R

 

8.1

7.1

6.2

4.7

3.1

2.0

 

由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同,灯丝的电阻随______

(5)整理器材时,小明发现滑动变阻器的PA部分比PD部分热,其原因是______

 

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小迪同学在实验室做“伏安法测电阻”的实验。

(1)图甲中电路未连接完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整____

(2)电路连接完整后,闭合开关,电压表与电流表有较大示数,且移动滑片的过程中,两表示数均不发生变化,出现这种现象的原因是______

(3)处理好故障后,某次实验时,电压表和电流表示数如图乙所示,则该次测得的待测电阻阻值为______Ω

(4)为了记录实验数据,请画出收集实验数据的表格____

(5)完成该实验后,小迪想起老师说过电压表的电阻无穷大,她想知道这个“无穷大”究竟有多大。于是在老师的指导下,她选用了以下器材进行实验:两节新干电池、灵敏电流计G、定值电阻R0、电阻箱R、电压表V、两个开关和若干导线。请将她的实验步骤补充完整。

①按图丙连接电路;

②断开S1,闭合S2,记下此时灵敏电流计的示数为0.6mA

______,此时电阻箱示数如图丁所示。

由实验可得,此电压表的电阻为______Ω

 

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