人教版九年级全一册物理18.3测量小灯泡的电功率实验题专训
实验题专辑
1.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲:“10Ω 1A”;R乙:“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干;
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.5 0.18
2 2.5 0.24
3 3.0 0.28
(1)该实验的原理是电功率P=______;
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是______(选填“R甲”或“R乙”);
(3)选滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率实验电路图,并画在虚线框内;______
(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况,如上表所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(保留到小数点后一位)。
2.利用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整,要求滑片P向右移动时灯泡变暗;______
(2)连接电路时,开关应______,滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,发现灯泡较亮,电压表和电流表的示数均较大;无论怎样移动滑片P,此现象都不发生改变,则出现这种现象的原因可能是______;
(4)改正电路后,移动滑片P至某一位置,电压表示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片向______移;当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(5)继续调节滑动变阻器,使电压表的示数达到3.0V,灯泡强烈发光,此时灯泡的实际功率______(选填“小于”或“等于”或“大于”)1.44W;
(6)利用这些器材还可进行的实验是______;若把小灯泡换成一个定值电阻,还可探究______的关系。
3.在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:电源、标有“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱R0、电流表、电压表、开关及导线若干;
(1)小虎按图甲电路图连接电路,闭合开关,灯泡不亮,此时电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A,灯泡不亮的原因是______;移动变阻器滑片P,发现两表示数均不变,则电路连接时存在的问题是______;正确连接电路后,小虎为了测量结果更准确,多次调节滑动变阻器,测出了多组数据,并算出了小灯泡电功率的平均值,你认为这样做是否妥当______(填“是”或“否”);
(2)实验中,电流表出了故障,同组的小明设计了图乙所示的电路;
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调到最大值;
②闭合开关S1,将开关S2拨至“2”位置,当电阻箱的旋钮调至图丁位置时,灯泡恰好正常发光,则电阻箱接入电路的阻值R0=______Ω;
③再将开关S2拨至“1”位置,此时电压表示数为8V,则灯泡额定功率PL=______W;
(3)进一步分析实验数据,可判断小灯泡接入电路后,灯丝阻值的可能范围是______。
4.小海在测量额定电压为2.5V小灯泡电功率的实验中,连接了如图甲所示的部分电路。
(1)请你用笔画线代替导线,帮他完成电路的连接______;
(2)用连接好的电路,进行实验并得到了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙),根据图像可知,该小灯泡的额定功率为______W;
(3)小海根据图像乙还发现,流过小灯泡的电流与电压并不成正比,原因是______。
5.某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为3.8V,小灯泡的额定功率估计在1W左右。
(1)连接电流表时应选用______的量程。
(2)请用笔画线代替导线,完成图甲所示实物电路的连接______(要求:连线不得交叉)。
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是______。
(4)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,请读出电流表的示数,并填入表格中______。
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流I/A 0.18 0.2 0.22 0.25 0.28 0.32
电功率P/ 0.18 0.3 0.44 0.625 0.84 1.28
发光情况 很暗→暗→正常发光→很亮
(5)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格中仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整______。
(6)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的。
6.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(____)
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数原因可能是______;
(3)电路故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数为2V,若想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V;
(4)移动滑片P,记下多组电压表和电流表示数,并绘制图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(5)小华同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器(其最大阻值用表示),他设计如图乙所示电路,也测出了灯泡的额定功率。请补全下列实验步骤;
①闭合开关S,先调节滑动变阻器滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器R的滑片,直到______时为止;
②接着______,读出这时电压表的示数为U;
③小灯泡的额定功率表达式______。
7.在做“测定小灯泡电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节干电池,其余器材均完好;
(1)小明同学在连接电路时,将最后一根导线接好后,就看到灯泡发光,而且很亮,同时电压表指针偏转角度较小;你认为他在连接电路时可能存在的错误或不妥是:
①______;②______;③______;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的阻值,当电压为______时,可知小灯泡处于正常发光状态,此时电流表示数如图所示电流为______A,则小灯泡的额定功率为______W。
8.在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电流I=0.3A。
(1)图甲是小红测量小灯泡额定功率的实物电路图。请将电路连接完整;(_______)
(2)闭合开关前,滑片P应位于___________(填“A”或“B”)端。
(3)实验中记录多组电压表和电流表数据,并绘制图丙所示的 I-U 图像。
(4)当滑片P移到某点时,电压表示数如图乙所示,为___________V;此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P 向___________(填“A”或“B”)端移动。由图丙可计算出小灯泡的额定功率是___________W。
(5)图丙的图线是曲线的原因:___________。
(6)小红设计了如图丁所示的电路也能测出该灯泡的额定功率(电源电压不变,R1和 R 2为滑动变阻器,R 2的最大电阻为 R 0);
①只闭合开关 S、S1,调节 R 2,使电流表的示数为I额;
②只闭合开关 S、S2,保持R 2不变,调节R 1,使电流表的示数为___________A;
③接着将 R 2的滑片调至最左端,记下电流表的示数为I1;再将 R 2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,则小灯泡额定功率的表达式 P额=___________(用 I额、R0、I1、I2表示)。
9.小亮在做“测量小灯泡的电功率”的实验,所用的小灯泡额定电压为2.5V。
(1)图甲为小亮连接的实物电路,请你帮他补充完整:______
(2)电路连接正确后,闭合开关前、应将滑动变阻器的滑片移到 ______(选填“左”或“右”)端:闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,产生这种现象的原因是______(写出一种合理情况即可);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 ______A,此时计算出小灯泡的实际功率为 ______W;
(4)根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙所示,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W,并可归纳出:小灯泡两端的实际电压越 ______,实际功率越大。
(5)完成上述实验后,小亮进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量小灯泡的额定功率?他想利用一个定值电阻R0接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图丁所示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为U额,接着保持滑片位置不变,将电压表 ______点(选填“A”或“B”)的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为P额=______(用R0、U额、U等物理量符号表示),所选用的定值电阻R0的阻值不得超过 ______Ω。
10.在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压为6V保持不变。所用小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物图连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮;(____)
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来首先应该操作的是______(填序号)
A.检查电路是否断路
B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(4)通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示,分析图象可知,当小灯泡两端的电压增大时,灯丝的电阻会______(选填“增大”、“不变”或“减小”),该小灯泡的额定功率为______W;
(5)图乙是本实验小灯泡的I-U图像,则实验过程中滑动变阻器的I-U图像是______;
A. B. C. D.
(6)操作中,若出现两电表示数都能够发生变化,但灯泡两端电压无法降低到2.5V现象,其原因可能是______。
11.小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右,实验室有如下器材:电源(U=6V),电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),滑动变阻器、电阻箱各一只,单刀单掷、单刀双掷开关各一个,导线若干。
(1)图甲是小明刚连好的实物图,实验前小华帮他检查了一遍,发现有两处不合实验规范。请你指出来:①______;②______。
(2)完善电路后,闭合开关,小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据,并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为______W。
(3)实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为______。
A.10Ω 3A B.30Ω 1A C.60Ω 1A
(4)在实验过程中,电压表发生故障,小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图,则能测出小灯泡额定电功率的是______。
12.在测量额定电压为小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒定不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求实验时向右移动滑片P小灯泡亮度变暗;_______
(2)实验过程中,某小组的同学将所测得相关数据和现象记录如下表:
物理量次数 电压 电流 灯泡亮度 灯泡实际电功率 灯泡电功率的平均值
1 0.5 0.18 不亮
2 1 0.2 发暗光
3 2 0.3 发较亮光
4 2.5 0.32 正常发光
5 2.8 0.34 发光强烈
①小灯泡的额定功率为_______;
②表格中有一处设计不合理,请指出不合理的设计是_______;
③分析表中数据还发现灯丝电阻跟_______有关。
(3)测量额定电压为的小灯泡额定功率,物理科代表设计了图乙所示的电路(为已知的定值电阻,R为滑动变阻器)。
①断开开关,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电流表示数为_______时,小灯泡恰好正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关,断开开关,记下电流表示数为;
③推导出小灯泡L的额定功率表达式_______(用物理量、和表示)。
参考答案
1.UI R乙 10.4
【详解】
(1)[1]该实验的原理是电功率
P=UI
(2)[2]电源电压恒为6V,灯的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律及欧姆定律,灯正常发光时变阻器连入电路的电阻
实验中,应选用的滑动变阻器是R乙。
(3)[3]电压表与灯并联,测灯的电压,电流表串联在电路中测灯的电流,变阻器串联在电路中,如下所示:
(4)[4]灯在额定电压下正常发光,由小灯泡的电流随电压变化的情况知,灯在额定电压下的电流为0.24A,由欧姆定律知,该小灯泡正常发光时的电阻为
2. 断开 B 滑动变阻器短路 左 1 小于 测量小灯泡的电阻 电流与电压
【详解】
(1)[1]根据滑片P向右移动时灯泡变暗,说明P向右移动变阻器阻值要变大,确定变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,根据灯的额定电压为2.5V,确定电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
(2)[2][3]连接电路时,开关应断开连接好电路;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,由于滑动变阻器接左下接线柱,则应将滑片移至B端。
(3)[4]由于电流表有示数,故障可能是短路,再考虑电压表,电压表有示数,则与电压表并联的部分不会短路,与电压表并联以外的部分不会断路,所以应该是与电压表并联以外的部分短路,则故障是滑动变阻器短路。
(4)[5][6]电压表示数为2V,要测量小灯泡的额定功率,需要使电压表示数增加为2.5V,所以要减小滑动变阻器的电压,根据串联分压原理可知应将滑动变阻器接入电路电阻变小,所以将滑片向左移;由图乙知,电流表示数为0.4A,则小灯泡的额定功率为
(5)[7]根据可知,在电阻不变时,电功率与电压的平方成正比,电压表的示数达到3.0V时,为小灯泡额定电压2.5V的1.2倍,若灯的电阻不变,则灯泡的实际功率为
但因灯的电阻随温度的升高而变大,根据,故此时灯泡的实际功率小于1.44W。
(6)[8][9]利用这些器材还可以用电压表,电流表分别把灯泡的电压,电流测出,用来测量小灯泡的电阻;若把小灯泡换成一个定值电阻,就可以用来探究在电阻一定时,电流与电压的关系。
3.小灯泡的实际功率太小 滑动变阻器接成了两个下接线柱 否 ②14 ③1.14 2.5~12.7Ω
【详解】
(1)[1]闭合开关,电流表、电压表均有示数,说明电路中没有断路,小灯泡处也没有短路。小灯泡的亮度取决于小灯泡的实际功率,实际功率越大,灯泡越亮,由于电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A,则小灯泡的电功率为
P=UI=0.1V×0.04A=0.004W
小灯泡的实际功率太小,故小灯泡不发光。
[2]移动变阻器滑片P,发现两表示数均不变,说明移动滑片时没有起到变阻作用,此时滑动变阻器相当于一个定值电阻,又因为开关闭合后,电路中的电流过小,说明电路总电阻过大,应是变阻器电阻丝全部连入了电路。故电路连接存在的问题是:滑动变阻器接成了两个下接线柱。
[3]小灯泡的电功率随实际电压的变化而变化,不是一个定值,求平均值无意义,故小虎的做法不妥当。
(2)②[4]电阻箱接入电路的阻值为
R0=0×100Ω+1×10Ω+4×1Ω+0×0.1Ω=14Ω
③[5]电阻箱两端的电压为
U0=U总﹣UL=8V﹣3.8V=4.2V
串联电路中的电流为
小灯泡的额定功率为
PL=ULI=3.8V×0.3A=1.14W
(3)[6]在(1)中,小虎按图甲电路图连接电路,闭合开关,灯泡不亮,电压表示数为0.1V,电流表示数为0.04A,则此时小灯泡的电阻为
在(2)中,小灯泡正常发光时,电压为3.8V,通过的电流为0.3A,则此时小灯泡的电阻为
故小灯泡接入电路后,灯丝阻值的可能范围是2.5~12.7Ω。
4. 1W 灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】
(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表选择0~3V量程与小灯泡并联,如下图
(2)[2]由图可知,小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.4A,因此小灯泡的额定功率为
(3)[3]流过小灯泡的电流与电压并不成正比,原因是当灯泡两端电压变大时,电流也越大,使得小灯泡的实际功率变大,温度就会越高,从而使得灯丝电阻变大,即灯丝电阻随温度升高而增大。
5.0~0.6A 小灯泡断路 0.32 W,1.216 实际功率
【详解】
(1)[1]由题意可知,小灯泡的额定功率约为1W,额定电压为3.8V,故由P=UI可知,小灯泡的额定电流约为
故连接电流表时应选用0~0.6A的量程。
(2)[2]连接电路时,电流表应串联,电压表应并联在小灯泡两端,连接如下图所示:
(3)[3]闭合开关后,小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,则电路处于断路状态,电压表有示数,则原因可能是小灯泡断路,此时电压表直接串联进电路,相等于测量电源电压。
(4)[4]因电流表的量程选择为0~0.6A,故由图乙可知,电流表的示数为0.32A。
(5)[5]由[4]中可知,额定电流为0.32A,故小灯泡的额定电功率为
P=UI=3.8V0.32A=1.216W
且小灯泡的电功率单位未标出,为瓦特,符号为W。
(6)[6]由表中数据可知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,即小灯泡的发光亮度是由灯泡的实际功率决定的。
6. 灯泡断路 A 0.5 电压表的示数为2.5V 调节滑动变阻器的滑片至最右端
【详解】
(1)[1]滑动变阻器与小灯泡为串联关系,故将小灯泡右侧与滑动变阻器C点连接即可,如图所示
(2)[2]根据题意闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,说明电压表测量的是电源电压;电流表无示数,说明电路中没有电流通过;并且小灯泡始终不亮,说明小灯泡发生了断路。
(3)[3]移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表示数为2V,此时小灯泡两端的电压为2V,小灯泡的额定电压为2.5V,此时需要加大小灯泡的电压,根据串联分压规律,滑动变阻器的滑片P应该向A端移动。
(4)[4]根据图像丙可以看出,当小灯泡达到额电电压2.5V时,额定电流为0.2A,根据
(5)[5]电压表接在小灯泡左侧与滑动变阻器的滑片上,电压表测得小灯泡和滑动变阻器左侧部分的电压,应该先调节到小灯泡的额定电压,即先调节滑动变阻器的滑片到最左端,再调节另一滑动变阻器R的滑片,直到电压表的示数为2.5V时为止。
[6][7]已知滑动变阻器的最大阻值为,调节滑动变阻器的滑片至最右端时,电路中电流为
则有小灯泡的额定功率为
7.连接电路时没有将开关断开 滑动变阻器没有全部连入电路 电压表使用了大量程 2.5V 0.32 0.8
【详解】
(1)[1]将最后一根导线接好后,就看到灯泡发光,说明连接电路没有断开开关。
[2]灯泡比正常发光时要亮,说明滑动变阻器没有在最大阻值处。
[3]电压表指针偏转角度较小,说明电压表的量程太大。
(2)[4][5][6]当电压为2.5V时,灯泡正常发光;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以通过灯泡的电流为0.32A,灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
8. A 2 B 0.75 灯丝电阻随温度的变化而变化 0.3
【详解】
(1)[1]变阻器按一上一下接入电路中,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器接入电路的电阻值要最大,起到保护电路的作用,故应该接在A端。
(4)[3]观察电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是U=2V。
[4]由图丙可知,灯泡两端的电压是2V时,通过它的电流是0.25A,灯泡的额定电流是0.3A,此时要测量小灯泡的额定功率,必须增加小灯泡两端的电压至2.5V,又滑动变阻器与灯泡串联,所以应将滑片P向B端移动。
[5]由图丙可知,灯泡的电流I=0.3A,灯泡两端电压为2.5V,小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(5)[6]随着实验的进行,小灯泡温度会增加,灯丝电阻随温度的变化而变化,所以图丙的图线是曲线的。
(6)②[7]再断开S1,闭合S2,此时两滑动变阻器R1、R2串联,保持R2滑片位置不变,调节R1,使电流表示数为I额,根据等效替代的方法,此时R1=RL。
③[8]接着将R2的滑片P调至最左端,记下电流表的示数为I1,此时R2连入电路中的电阻为0,设电源电压为U,则:U=I1R1①再将R2的滑片P调至最右端,记下电流表的示数为I2,此时R2连入电路中的电阻为R0,则
U=I2R0+I2R1②
由①②两式可得
U=I1R1=I2R0+I2R1
故小灯泡额定功率为
RL=R1=
故小灯泡额定功率为
P=I额2RL=
9. 右 灯泡短路 0.16 0.32 0.5 大 B U额 2.5
【详解】
(1)[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路中,如图所示:
(2)[2]电路连接正确后,闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[3]闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能灯泡短路。
(3)[4][5]当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则流过灯泡的电流为0.16A,此时,小灯泡的实际功率为
P=UI=2V×0.16A=0.32W
(4)[6][7]根据画出图丙所示的图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率为
P′=U′I′=2.5V×0.2A=0.5W
由图像可知,小灯泡两端的实际电压越大,实际功率越大。
(6)[8][9]电压表测灯两端电压,当灯电压为U额时,灯正常发光;接着保持滑片位置不变,根据电流从电压表正接柱流入,将电压表的B接线改接到C点,观察并记录电压表示数U,因各电阻的大小和电压大小都不改变,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为
U0=U-U额
由欧姆定律,通过定值电阻的电流
根据串联电路电流的规律,通过定值电阻的电流等于灯的额定电流,则小灯泡的额定功率可表示为
P额=U额I额=U额
[10]在实验操作中,因电压表选用0-3V的量程,既要测灯的额定电压,又要测灯与R0的电压,故定值电阻R0的最大电压不能超过
3V-2.5V=0.5V
因灯正常工作时的电流是0.2A,故R0的最大阻值不能超过
10. 左 C 增大 0.5 B 电源电压过大或滑动变阻器最大阻值过小
【详解】
(1)[1]要求滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,将变阻器的右下接线柱连入电路中,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡的电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
将电流表选用小量程与电流表串联,如图
(2)[2]为保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端。
(3)[3]闭合开关S后,但电流表和电压表均有示数,说明电路为通路,发现小灯泡不亮,则说明电路中电流过小,电阻过大,接下来首先应该操作的是:移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光情况,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(4)[4]通过小灯泡的电流随它两端电压的变化如图乙所示,分析图象可知,当小灯泡两端的电压增大时,通过灯的电流变大,根据P=UI可知:灯的功率变大,灯丝温度升高,根据灯丝的电阻随温度的升高而变大,故灯丝的电阻会增大。
[5]由图乙知,灯的额定电压下的电流为0.2A,该小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V0.2A=0.5W
(5)[6]CD.因变阻器连入电路中的电阻是变化的,故通过变阻器的电流与其两端电压的变化关系不是一次函数的关系,即为曲线,故CD错误;
AB.又根据串联电路电压的关系,变阻器的电压与灯的电压之和等于电源电压,电源电压保持不变,随着灯泡两端电压的增大,变阻器两端的电压减小,故A错误,B正确;
故选B;
(6)[7]若实验过程中,灯泡电压无法降低到2.5V,根据串联电压电压的规律,即此时变阻器分担的电压过小;根据串联电路具有分压作用可知:可能是电源电压太大(或滑动变阻器最大电阻值太小)。
11.闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处 电流表所选量程太大 0.625 B 丙
【详解】
(1)[1][2]为了保护电路,闭合开关前,滑片P没有处于阻值最大处;小灯泡的电流在0.3A作用,不会超过0.6A,故电流表的量程选择的太大了。
(2)[3]测量小灯泡的额定电功率,需要选择小灯泡的额定电压,额定电压为2.5V,此时的电流为0.25A,故小灯泡的额定电功率为
小灯泡的额定电压为。
(3)[4]电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,则滑动变阻器需要分担的电压为
则滑动变阻器的最小阻值为
再尽可能的选择小电阻,故选B。
(4)[5]选择丙,开关S2接a,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.25A,小灯泡正常发光,保持滑动变阻器位置不动,开关S2接b,调节电阻箱,使电流表的示数为0.25A,则通过电阻箱和电流表就可以求出额定电压,即可求出小灯泡的额定电功率。
12. 0.8 灯泡电功率的平均值的一栏 温度
【详解】
(1)[1]将图甲中电路连接完整,要求实验时向右移动滑片P,小灯泡亮度变暗,说明接入的电阻阻值需要变大,总电阻需要变大,电流需要变小,故滑动变阻器需要接到下面的接线柱,向右滑时,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故用一根导线将滑动变阻器的左端的下面的接线柱和和电流表的负接线柱,故如下图所示:
。
(2)[2][3][4] 小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为0.8W;不合理的是求灯泡电功率的平均值的一栏,因为不同电压下,不同的电功率,求平均功率没有任何意义;分析表中数据还发现灯丝电阻跟温度的关系,因为电压变大,实际功率变大,灯泡变亮,温度变高,电阻变小。
(3)[5][6] 断开开关,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,定值电阻和灯泡并联,此时电流表测量定值电阻的电流,为了测量小灯泡的额定电压,故可以用电流表的示数和定值电阻组合成电压表,为了测量额定功率,故需要灯泡为额定电压,故此时的电流为
故此时的电流为;保持滑动变阻器滑片P位置不变,闭合开关,断开开关,记下电流表示数为,此时灯泡和定值电阻仍然并联,电流表测干路电流,那么通过灯泡的额定电流为
那么小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为。