18.3测量小灯泡的电功率(实验题专练)2021-2022学年人教版物理九年级全一册(有解析)

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名称 18.3测量小灯泡的电功率(实验题专练)2021-2022学年人教版物理九年级全一册(有解析)
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科目 物理
更新时间 2021-11-26 06:47:10

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18.3测小灯泡的电功率 实验题专练
1.测量小灯泡额定功率的的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为3.8V、正常发时电阻约8Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表(,)、电压表(,)、滑动变阻器(20Ω、1A)、开关各一只,导线若干。
(1)如图甲所示是小明开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线, 即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W。
(3)在实验过程中,若电压表的量程损坏,小华设计了如图丙所示的电路。进行实验,则在开关闭合前,应把变阻器的滑片置于______(选填“A端”、“B端”、“中间偏左”或“中间偏右")的位置。
(4)完成上述实验后,另有同学不用电压表而设计了如图丁所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路。
②只闭合开关S1,移动R1的滑片,使电流表的示数为I额,灯泡正常发光。
③只闭合开关S2。保持R1的滑片位置不动,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额。
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1。再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2。
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=______(用I额、I1 、I2、R表示)
2.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率。待测小灯泡L的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(电流表选择合适的量程:滑动变阻器向右移动灯泡变亮);
(2)正确连接完电路,完成表格中实验序号2后,发现无论怎样移动滑片,灯泡两端电压无法达到额定电压,接下来应该______ ;
A.更换阻值更小的滑动变阻器 B.更换两节新干电池C.更换另一个相同规格的小灯泡 D.重新连接电路
(3)排除故障后,通过正确操作,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为______W;
(4)同学们打算将表格中的3次电功率求平均值,他们的做法是______(选填“正确”或“错误”)的。同时他们发现可以利用表格数据计算出灯泡的电阻,请计算出第2次实验时,小灯泡的电阻为______Ω;
实验序号 1 2 3
灯泡两端电压U/N 1.7 2 2.5
通过灯泡的电流I/A 0.24 0.25
灯泡的功率P/W
(5)他们参考表格数据绘出了灯泡功率P与I2、P与U2的大致图象关系,正确的是______ ;
(6)小灯泡用久了,钨丝会变细,在2.5V电压下,小灯泡实际功率______(选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率。
3.在测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒定不变。
(1)该实验的原理是______;
(2)在图甲中找出连接错误的一根导线,并在该导线上画“×”,用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(3)开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于______(选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则此时电路故障可能是______;
(5)故障排除后,闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则待测灯泡的电流为______A,额定功率为______W;
(6)为了测量另一小灯泡的额定功率,小玲同学设计了如图丙所示的电路,其中定值电阻的阻值为Ro,小灯泡的额定电压为U额,测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为______;接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I,则小灯泡的额定功率P额______(两空均用I、U额和R0表示)。
4.为参加2020年深圳市第三届STEM教育嘉年华无线电测向比赛,小红接着练习“测量小灯泡的额定电功率”,小灯泡上标有“3.8V”字样,电阻约为10Ω。小红选择一些器材连接了如图甲所示电路。(电源为两节新干电池)
(1)同组的小芳检查实验器材时发现小红所选的器材不能完成此实验,其原因是______;
(2)小芳继续检查发现电路连接也有错误,此时闭合开关小灯泡不发光,电压表______(选填“有”或“无”)示数。请你改变一条导线使电路连接正确,在甲图中接错的那根导线上打“ד,并另画一根导线。
(3)小红重新选择合理器材,将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______(结果保留两位有效数字)。
(4)实验完成后,小红还想利用电源(电压未知)、阻值为R的定值电阻、电压表一个、开关三个、导线若干,测定未知定值电阻R2的阻值。小红经过思考,设计出实验电路图(如图丙所示),实验步骤如下:(请将空白处补全)
①闭合开关S、S1和S2,读出电压表示数为U1;
②______,读出电压表示数为U2;
③未知定值电阻表达式:Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
5.小吴同学利用四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电源(电压为4.5V)、电压表、电流表、开关和导线等器材,进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)小吴选择10Ω的定值电阻进行“探究电流与电压的关系”,连接了如图甲所示的电路,经检查发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并将电路连接正确;
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,此时电压表示数为2V。然后小吴就得出“电阻一定,电流与电压成正比”的结论,这一过程所存在的问题是______;
(3)小吴利用以上器材继续“探究电流与电阻的关系”,他将控制电压设为2.5V,分析发现无法完成探究,于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决,则应串联一个阻值大小在______Ω至______Ω之间的电阻,才能使四个电阻分别接入电路都能完成实验;
(4)实验结束后,小吴又设计了一个方案测量额定电压为2.5V小灯泡的额定功率,电路如图丙所示(电源电压恒为4.5V, R0的阻值为10Ω),请你完成下面的实验步骤;
①开关S、S1闭合,S2断开,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V,小灯泡正常发光;
②保持滑动恋阳器的滑片位置不动,开关S、S2闭合,S1断开,此时电压表示数为1.8V;再将滑动变阻器的滑片调到最______(“右”或“左”)端,此时电压表示数为2.7V,电路中的电流为______A;
③小灯泡的额定功率为______W。
6.小华用如图甲所示的装置测量小灯泡的电功率,已知小灯泡额定电压为,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
(1)在图甲中,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移到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,移动滑片,当电压表的示数达到时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡消耗的电功率为______;
(4)在第(3)问的基础上为使小灯泡正常发光,接下来应将滑片向______移动,但无论怎么调节滑片都无法使电压表示数达到。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是______;
(5)另一组同学在测量小灯泡额定功率时,电压表出现了故障不能使用,他们向老师借了一只定值电阻,设计了如图丙所示的电路,按下面的顺序测量额定电压为的小灯泡的额定功率:
①只闭合开关S和,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为______时,小灯泡正常工作;
②只闭合开关S和,保持滑片P的位置不动,读出电流表的示数为;
③该小灯泡的额定功率______(用、和表示)。
7.某实验小组的同学用图甲所示器材测量小灯泡电功率。待测小灯泡L的额定电压为2.5V,额定功率小于1W,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”,图甲所示是该实验小组没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑动变阻器向右移动灯泡变亮)。
(2)某学生在连接甲图时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成___________。
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
(3)排除故障后,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,某同学从“0~15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向___________移(选填“左”或“右”)直到小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是___________W。
(4)勤于思考的轩轩根据收集到的实验数据发现,小灯泡在不同亮度下,它两端的电压与电流的比值不一样,他根据多组实验数据描绘出的I﹣U图像如图丙所示,当灯泡两端的电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率P实___________(选填“>”或、“<”或“=”)P额。
(5)完成了上述的实验后,轩轩还想和小宇同学测另一只额定电压为U1小灯泡的额定电功率,发现电流表损坏不能使用。他俩利用阻值已知的定值电阻R0,设计了如图丁所示的电路,测量额定电压为U1的另一小灯泡的额定功率。操作如下:
①闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关___________ ,读出电压表示数为U2;
③小灯泡的额定功率P额=___________。(用U1、U2和R0表示)
8.小华同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,所用电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”。
(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)小明检查电路无误后,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为______V。多次移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W;
(3)在不改变甲图连接方式情况下,小明又用定值电阻替换小灯泡,来探究流过导体的电流与电阻的关系。实验中,小明控制电阻两端的电压为2V不变,为了多次完成实验,定值电阻阻值必须在______范围内。
9.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为“2.5V”,正常发光时的电阻约为8Ω。
(1)在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是______;
(3)移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,此时要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向______(选填“左”或“右”)端移动;
(4)移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图像,由图像可计算出小灯泡的额定功率是______ W;
(5)完成上述测量后,不用电压表,用如图丁所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为,定值电阻的阻值为,实验步骤如下,请补充完整:
①闭合开关S、S2,断开开关S1,调节滑动变阻器,______;
②闭合开关S、S1,断开开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不变,记录下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为=______。
10.如图所示,在“测量小灯泡额定电功率”实验中,提供的器材有:电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器R、电阻箱、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)连接电路时,开关______(选填“闭合”或“断开”),实验中灯泡不亮,电压表、电流表示数分别为0.4V、0.08A,移动滑动变阻器的滑片,两表示数均不变,则电路存在的问题可能是______。
(2)按图甲重新连接电路后进行实验,此时电压表如图乙所示,示数为______V,要测出小灯泡的额定功率,滑片应向______移动(选填“左”或“右”)。
(3)实验中电流表出现故障,另设计了如图丙所示的电路。
①正确连接电路后,将电阻箱阻值调到最大值。
②闭合S1,将S2拨至“2”位置,调节______,当电压表示数为2.5V时,此时电阻箱连入电路的阻值为。
③将S2拔至”1”位置,此时电压表示数为4.5V,则灯泡额定功率______W。
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总1页
参考答案
1. 1.14 中间偏左
【详解】
(1)[1]根据电流方向知,待测灯泡与滑动变阻器并联,且电压表串联在电路中,因此电路发生故障。排除故障的方法,应将灯泡与开关连接的导线改成灯泡与电压表负接线柱连接,连方法如图所示
(2)[2]电流表量程为,由图乙可知,电流表示数为0.3A,小灯泡正常发光的额定电压为3.8V,根据电功率公式可知
小灯泡的额定功率为1.14W。
(3)[3]电压表的量程损坏,只能用的量程,丙图中,电压表测的是滑动变阻器的电压,其最大电压不能超过3V。开关闭合前,滑片应位于阻值最大处,这里的最大阻值是指电压为3V时,滑动变阻器的阻值。根据串联分压规律,灯泡和滑动变阻器电压均为3V则它们的阻值相等,滑动变阻器能接入的最大阻值约为8Ω,即滑片应位于中间偏左的位置,阻值才能为8Ω。
(4)[4]此题使用了等效替代法,第③④步即是用R2等效替代小灯泡,只要求出R2的阻值就可以得出灯泡的电阻值。第④步,R1的滑片移到最左端,R1的阻值为零,只有R2接入电路,此时电源电压等于I1R2;R1的滑片移到最右端时,其阻值达到最大R,此时的电源电压为I2(R2+R),两次电源电压相等,列等式求出
此即为灯泡电阻,故灯泡的额定功率
2. B 0.7 错误 8 B 小于
【详解】
(1)[1]由P=UI知道,灯泡正常发光时的电流约
所以电流表应选择小量程串联入电路中,滑动变阻器向右移动灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将D接线柱接入电路中,实物连接如图所示:
(2)[2]正确连接完电路,完成表格中实验序号2后,发现无论怎样移动滑片,灯泡两端电压无法达到额定电压,说明电源电压低于2.5V,所以可更换两节新干电池,再进行实验。
故选B。
(3)[3]电流表选用小量程,分度值为0.02A,由图乙知道,灯泡正常发光时电流为0.28A,所以小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(4)[4]他们的做法是错误的,小灯泡在不同电压下的功率不同,在额定电压下的功率才等于额定功率。
[5]由表中数据知道,第2次实验时灯泡两端电压为2V,通过的电流为0.25A,此时灯泡电阻
(5)[6]AB.由知道,在P﹣I2图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻R,而电阻R又随温度的升高而增大,故B正确,A错误;
CD.同理在P﹣U2图象中,图象上某点与原点连线的斜率为电阻倒数,因随温度的升高R增大因而应减小,故CD均错误。
故选B。
(6)[7]小灯泡用久了,钨丝会变细,而钨丝的材料和长度不变,所以其电阻变大,由知道,在2.5V电压下,小灯泡实际功率小于额定功率。
3.P=UI 见解析 B 灯泡断路 0.3 1.14
【详解】
(1)[1]该实验通过测出小灯泡的额定电流,然后利用P=UI来计算电功率的,所以原理是P=UI。
(2)[2]灯泡的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,原电路中电压表选用小量程与灯并联是错误的。正确的电路连接如图所示:
(3)[3]为保护电路,开关闭合前,应使滑动变阻器的滑片P处于阻值最大处的B端。
(4)[4]经分析,闭合开关后发现:灯泡不亮,电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,此时,电路故障可能是灯泡断路,电压表串联到电路中,导致电阻过大,电流过小,电流表没有示数,灯泡不亮。
(5)[5]闭合开关,调节滑片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流的大小为0.3A。
[6]根据知,待测灯泡的额定功率为
(6)[7]测量时,先闭合开关S和S1,调节滑动变阻器滑片,使电流表的示数为。
[8]接着将S1断开,S2闭合,读出电流表的示数为I,因通过定值电阻的电流保持不变,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流为
则小灯泡的额定功率为
4.电源电压小于灯泡的额定电压3.8V,无法使灯泡正常发光 有 1.4 断开S1
【详解】
(1)[1]由题知,灯泡在3.8V电压下正常发光,由图甲知,电源由两节干电池组成电压为3V,小于灯的额定电压,灯不能正常发光,所以不能完成测灯泡的额定功率的实验。
(2)[2]甲图电路中,电流表与灯并联,电压表串联在电路中,由于电压表的电阻非常大,闭合开关,通过灯的电流很小,小灯泡不发光,电压表示数几乎等于电源电压。
[3]实验中电流表应与灯串联,电压表与灯并联,改接电路如图所示
(3)[4]灯泡正常发光时两端电压等于额定电压3.8V,由图乙知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时通过灯泡的电流为0.38A,所以小灯泡的额定功率
(4)[5]在实验步骤中,步骤①闭合开关S,S1和S2,电阻R1短路,电路为R0的简单电路,读出电压表示数为U1,此时电压表测电源电压U=U1;因R0与Rx串联,根据串联电路的电压特点,测量出R0两端的电压就能得到Rx两端的电压,因此可以断开S1,读出R0两端的电压表示数为U2。
[6]在步骤②中,两电阻串联,电压表则R0的电压U2,由欧姆定律,通过R0的电流为
根据串联电路的规律和欧姆定律,未知定值电阻表达式
5. 只测一组数据,不能得出结论 1 4 2 右 0.18 0.5
【详解】
(1)[1]小吴选择10Ω的定值电阻,连接了如图甲所示的电路,则电阻与电压表被短路了,电流表与变阻器串联,故闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电流表示数改变,电压表示数不变(为0);电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,而根据欧姆定律可知,电路中的电流不会超过0.6A,所以电流表的量程选择0~0.6A即可,改正后如图所示
(2)[2]小吴知通过一次实验的数据就得出“电阻一定时,电流与电压成正比”的结论,这一过程所存在的问题是:只测一组数据无法得出普遍结论。
(3)[3][4]为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍数是
当接入20Ω的电阻时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻
而变阻器的最大电阻为15Ω,将变阻器与R′视为一个整体,故R′的最小值,其大小是
当接入5Ω的定值电阻时,同理,变阻器连入电路中的电阻
将变阻器与R′视为一个整体,当变阻器连入电路中的电阻为0时,即可;故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,应在电路中再串联一个阻值范围为1Ω至4Ω的电阻。
(4)①[5]开关S、S1闭合、S2断开,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V时,灯泡正常发光。
②[6][7]保持滑动变阻器位置不动,开关S、S2闭合、S1断开,此时电压表示数为1.8V;再将滑动变阻器滑片调到最右端,此时电压表示数为2.7V,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为
由欧姆定律,电路中的电流为
③[8]在②中,因变阻器接在滑片上,故电流经变阻器的全部电阻丝后经定值电阻回到电源负极,故在移动滑片过程中,电路中的电流不变,电压表测滑片以左电阻丝的电压;故当电压表示数为1.8V时,由欧姆定律,变阻器在①中连入电路的电阻是
由欧姆定律,在①中,灯正常发光时灯的电流为
小灯泡的额定功率为
小灯泡的额定功率是0.5W。
6. 左 0.48 右 换电压更高的电源
【详解】
(1)[1]应将电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,故连接如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,滑片离下端接线柱越远,阻值越大,故需将滑动变阻器滑片移到最左端。
(3)[3]由图乙知,此时电流表示数为0.24A,此时小灯泡消耗的电功率为
(4)[4]为使灯泡正常发光,则应调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为,由串联分压可知,应减小滑动变阻器的阻值来减小其两端电压,使小灯泡两端电压增大,所以滑动变阻器滑片应向右移动。
[5]无论怎么调节滑片都无法使电压表达到,即滑动变阻器阻值为零时,电压表的示数也无法达到,原因是电源电压过低,需要要更换电压更高的电源。
(5)[6]只闭合S、时,电流表测量通过的电流;小灯泡正常发光时,其两端电压为它的额定电压,由于与小灯泡并联,与小灯泡两端电压相等,所以此时电流表的示数应为。
[7]只闭合S、时,电流表测的是通过和小灯泡的电流之和,通过小灯泡的电流为
所以小灯泡的额定功率为
7. D 右 0.7 > S、S2
【详解】
(1)[1]灯泡正常发光时的电流约为
所以电流表应选择小量程串联入电路中,滑动变阻器向右移动灯泡变亮,说明电路中电流变大,电阻变小,所以应将D接线柱接入电路中。
(2)[2]电流表和电压表互换,电压表直接串联入电路中,电路相当于断路,因此无电流通过电流表和灯泡,灯泡不亮,表不会损坏,故ABC不符合题意,D符合题意,故选D。
(3)[3]从“0-15V”量程的刻度线看出指针停在10V处,则对应小量程的电压为2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
[4]电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流大小为0.28A,则小灯泡的额定功率是
(4)[5]当电阻不变时,电压变为原来的一半,功率变为原来的四分之一,由于灯泡的电阻是变化的,当电压减小时,功率减小,电阻也减小,故当小灯泡两端的实际电压为额定电压一半时,小灯泡的实际功率P实>P额。
(5)[6][7]闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器,使电压表的示数为U1,此时电压表测量小灯泡两端的电压,保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数为U2,此时电压表测灯与定值电阻的总电压,此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为
由欧姆定律灯的额定电流为
灯的额定功率
8. 2.2 0.5 4Ω~16Ω
【详解】
(1)[1]小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω,由欧姆定律,灯的额定电流约为
故电流表选用小量程与灯串联,如下所示:
(2)[2]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.2V。
[3]根据绘制成如图丙所示的I-U图像知,灯在额定电压下的电流为0.2A,小灯泡的额定功率是
(3)[4]电压表控制的电压为2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
定值电阻的电压为变阻器分得的电压示数的0.8倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻20Ω电阻时,定值电阻的最大值为
滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”,即允许通过的最大电流为0.5A<0.6A,故电路的最大电流为0.5A,由欧姆定律,定值电阻的最小值为
故定值电阻阻值必须在4Ω~16Ω范围内。
9. 灯泡断路 右 0.75 使电流表的示数为
【详解】
(1)[1]题意知,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω,则正常发光时的电流约为
那么电流表所用的量程为0~0.6A,所以实物图的连接如下图:
(2)[2]测量小灯泡电功率的电路是串联连接的,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电路中应是出现了断路,而电压表有较大示数,说明电压表与电源是接通的,所以是小灯泡出现了断路。
(3)[3]由图乙知,电压表的示数为2.2V,此时的电压小于小灯泡的额定电压,据串联电路的分压特点,应向右移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,分去的电压变小,那么小灯泡两端的电压可变至2.5V。
(4)[4]由图丙可知,电压为2.5V,通过小灯泡的电流为0.3A,此时小灯泡正常工作,所以额定电功率
P=U1I1=2.5V×0.3A=0.75W
(5)[5][6]由图丁知,当闭合开关S、S2,断开开关S1时,小灯泡和定值电阻先并联再与变阻器串联,而电流表测小灯泡的电流,所以应调节变阻器的滑片,让小灯泡正常工作,即电流表的示数为I额。闭合开关S、S1,断开开关S2,保持变阻器滑片的位置不变,电路的连接方式不变,那么此时各用电器两端的电压不变,但此时电流表测小灯泡和定值电阻的总电流,据实验数据可知,通过定值电阻的电流
I0=I-I额
那么小灯泡的额定电压
U额=U0=I0R0=(I-I额)R0
所以小灯泡的额定功率
P额=U额I额=(I-I额)R0I额
10.断开 将变阻器下面两个接线柱连入了电路中 2 左 电阻箱的旋钮 0.5
【详解】
(1)[1]连接电路时,开关应断开。
[2]实验中灯泡不亮,电压表、电流表示数分别为0.4V、0.08A,电路为通路,电路的电阻较大,移动滑动变阻器的滑片,两表示数均不变,变阻器没有了变阻作用,则电路存在的问题可能是将变阻器下面两个接线柱连入了电路中。
(2)[3]灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V。
[4]小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动,直到电压表示数为额定电压。
(3)[5]正确连接电路后,将电阻箱阻值调到最大值。闭合S1,将S2拨至“2”位置,调节电阻箱的旋钮,当电压表示数为2.5V时,此时电阻箱连入电路的阻值为,电压表测灯的电压,灯正常发光。
[6]将S2拔至”1”位置,电压表测电源电压,此时电压表示数为4.5V,根据串联电路电压的规律,电阻箱的电压
由欧姆定律,灯的额定电流即通过电阻箱的电流

则灯泡额定功率
答案第1页,总2页
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