18.3测小灯泡的电功率
一、单选题:本大题共1小题,共2分。
1.如图,一同学在探究串联电路的电流规律时,按甲图连接好电路,闭合开关S后观察到两个电流表、的偏转情况如乙、丙两图所示,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数比电流表的示数小
B. 串联的两个灯泡的亮度一定相同
C. 串联电路中电流处处相等
D. 电流每流过一个用电器,电流都会减弱一些
二、填空题:本大题共7小题,共14分。
2.甲、乙两盏白炽灯,分别标有“220V 40W ”和“220V 60W ”的字样,其灯丝若用同样长度的钨丝制成,灯丝电阻值较大的是_______灯;把两盏灯并联在220V的照明电路中则________灯较暗。
3.如图,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P移动到某一位置始终不动,然后改变电阻箱的阻值,得到多组电流、电压值,记录如表。由数据可得第3次实验时电阻箱的阻值为_____,电源电压为_____ V;分析数据发现电阻箱在第2、6次或第3、5次实验时电功率相等,由此推理当电阻箱接入为时与后面第n次实验时的电功率也相等,则第n次实验时电阻箱的阻值为_____。
实验次数 1 2 3 4 5 6 …… n
电压 ……
电流 ……
4.如图所示,电源电压不变,灯L标有“6V 6W”字样。当闭合开关时,灯L正常发光,它的电阻是_______;再闭合开关,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值为_______。
5.将标有“24V 12W”的小灯和“12V 12W”的小灯并联接入电路中,让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则该电路中干路电流是__________A,两灯消耗的实际总功率为__________W;若将两灯串联接入电路时,允许加在它们两端的最高电压是__________V,忽略灯丝电阻的变化。
6.某兴趣小组同学按图甲电路做测量电压的实验,闭合开关,两只电压表指针均指在图乙所示的位置,则电压表的示数为__________V,的示数为________V,灯泡__________选填“”或“”较亮。
7.小林利用图所示的电路测量额定电压为小灯泡的额定功率。
小林连接好电路,闭合开关后,调节滑片P到某一位置,电压表的示数如图甲所示,若使小灯泡正常发光,他应将滑动变阻器的滑片P向_____选填“A”或“B”端移动;
当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为_____A,小灯泡的额定功率为_____W。
8.小京用图甲所示的电路测量额定电压为小灯泡的额定功率。
如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移动至__________端;
闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为时,电流表的示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为__________该小灯泡的额定功率为__________W。
三、实验探究题:本大题共9小题,共54分。
9.小华同学进行“测量小灯泡的电功率”实验,小灯泡的额定电压为,实物图如图甲所示。
连接电路时,开关应处于__________状态;
请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整;要求:滑片P往左移时灯泡变暗( )
某次实验中,移动滑片使电压表示数为2V时,电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为__________A,小灯泡的实际功率为__________W;
小华同学多次改变滑动变阻器滑片的位置,并根据实验数据画出了小灯泡的关系图像,如图丙所示。由图像可知:小灯泡的额定功率__________W。
10.在测量额定电压为小灯泡的电功率实验中:
图甲为小华连接的电路,其中有一根导线连接错误,请你在连接错误的这根导线上打“”,并用笔画线代替导线画出正确的接线;( )
电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表示数都很小,接下来小华应进行的操作是__________;填字母
A.更换小灯泡 移动滑动变阻器滑片
C.检查开关是否接触不良 检查电压表是否断路
电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为__________W;
下表是另一组同学在测量额定电压为小灯泡的电功率时的数据及发光情况。在交流讨论过程中,小华发现该组有一次实验中的电流值是编造的。你认为是第__________次,判断的理由是:__________。
实验次数 电压 电流 电功率 灯泡发光情况
1 正常发光
2 比正常发光亮
3 比正常发光暗
11.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,已知小灯泡的额定电压为。如图甲是小严同学连接的实物电路。
连接电路时,开关应_____;闭合开关前,应将滑片 P移到____选填“C”或“D”端;
闭合开关,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为_____V;要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向端______选填“C”或“D”的方向滑动;
小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W。
12.如图1是“测量小灯泡电功率”的实验电路图,电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为。
本实验中测量小灯泡电功率的实验原理是_____;
闭合开关前滑片P应移至_____选填“a”或“b”端。如图2为根据电路图所连接的实物电路,其中有一根导线连接不合理,请你在这根导线上画“”并改正_____;
连接好电路,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,出现这种现象的原因可能是小灯泡_____;
排除故障后进行实验,移动滑片P使电压表的示数为时,电流表的示数如图3所示为_____A。则小灯泡的额定功率为_____W。
13.小明需要测量小灯泡的额定功率,灯泡铭牌是“,”。
电压表示数 电流表示数
小明连接电路后,发现灯泡不亮,下列哪种方法可以一次性解析多项问题( )
A.检查电源 检查导线连接
C.检查电流表和电压表的示数 调节滑动变阻器观察灯泡亮度
实验过程中,小明发现小灯泡较暗,如果要让小灯泡正常发光,他应将滑动变阻器向__________左或右滑动;
如图乙所示,当电压表示数为时,电流表示数为__________A;
从上表可以求出,当灯泡正常发光时电阻为__________;
通过计算,判断出这只小灯泡铭牌上的参数__________合格,不合格;在这个实验中,可能会观察到小灯泡出现的现象是__________一点即可
14.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为,正常发光时的电阻约为。
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_____;
闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数超过量程,经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了_____选填“短路”或“断路”;
排除故障后,移动滑片P到某一位置时,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_____选填“左”或“右”端移动;
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象,由图象可计算出小灯泡的额定功率是_____W;
完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可以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_____;
②保持滑片位置不动,闭合开关S、,断开开关,记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_____。用已知量和测得量的字母表示
15.在“测量额定电压为的小灯泡的电阻”的实验中:
实验小组连接了如图甲所示的电路,同组的小明发现电路有一根导线连接有误,请你在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线;( )
排除故障后,移动滑片至某一位置时电压表的示数为,为使小灯泡正常发光,应将滑片向__________选填“左”或“右”移动;
小明根据测出的数据在图乙中画出了小灯泡电流随电压变化的关系图像。小灯泡正常发光时的电阻为__________。小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出电阻的平均值,他的这种做法__________选填“合理”或“不合理”;
小明发现,还可以利用这些实验器材测量小灯泡的电功率,经过以上实验测得小灯泡的额定功率为__________W,小灯泡的亮度与__________有关;
另一组小雨在没有电流表的情况下用图丙所示的电路测的阻值,其中R是电阻箱阻值可调、可读,请帮助她完成实验步骤:
①只闭合开关、,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出电压表读数为,读出电阻箱的读数为R;
②只闭合开关__________,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,读出电压表读数为;
③则__________用、、R表示。若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,其它操作正确,则测得的阻值比真实值偏__________选填“大”或“小”。
16.小明学习了电功率的知识后,在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡,为了测定该小灯泡的额定功率,他在学校的实验室找到了相关器材,并进行了如下实验,已知电源电压恒为8V。
请用笔画线代替导线,帮他连接好实物图。要求闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮_________;
小明在实际操作中发现灯泡很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,你认为出现此现象的原因是_________选填字母;
A.滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B.灯泡的电阻太小
C.滑动变阻器的最大阻值太小
排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,接下来他应该将滑动变阻器的滑片向_________移动,同时眼睛注意观察_________选填“电流表”“电压表”或“灯泡”,直到灯泡正常发光;
经过多次测量,小明绘制了小灯泡的图像,如图丙所示,则该小灯泡的额定功率为_________W;
若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,于是他向老师请教,老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率,你认为老师的方案可能是_________选填字母;
A.只将电源电压减小
B.只更换一个其他规格的滑动变阻器
C.将该电压表并联到滑动变阻器的两端
小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻的阻值,于是他设计了如图丁所示的电路图,操作步骤如下:
①闭合开关S、,断开,移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数为3V;
②保持滑动变阻器的滑片位置不动,闭合S、,断开,电压表示数为;则_________。
17.小华用如图甲所示电路,测量标有“”字样小灯泡的电阻,现有器材:电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物图连接完整______;
闭合开关前,滑动变阻器滑片P应调至_____端。
闭合开关,移动滑片P,发现灯泡始终不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,可判断故障是_____;
排除故障后进行实验。移动滑片P,当电压表示数为时,电流表示数如图甲,为_____A,此时小灯泡的电阻为_____结果保留一位小数;
根据实验数据,分别画出小灯泡和滑动变阻器的图像,如图乙。根据图像可知:小灯泡两端电压越大,电阻越_____;当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时,小灯泡消耗的功率是_____W;
小华发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到。现增加一个阻值为的定值电阻R和一个开关,对原电路进行改进,使小灯泡两端电压能在之间变化,测出小灯泡在不同电压下的电阻。请在虚线框中画出电路图,要求电路连接后不再拆接_____。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【知识点】电流表的量程及读数、串联电路的电流规律、判断电路中的用电器的工作情况
【详解】两电流表所选量程不同,所以虽然偏转角度不同但读数都是,故A错误;
B.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,串联的两个灯泡,虽然通过它们的电流相等,但两端电压有可能不相等,根据公式可知,电功率有可能不相等,所以亮度不一定相同,故B错误;
实验表明,串联路中电流处处相等,流过每一个用电器的电流都相同,故C正确,D错误。
故选C。
2.【答案】 甲 乙
【解析】【知识点】用电器铭牌标志的含义、用电器的额定电流及电阻计算
【详解】已知额定功率、额定电压,求阻值公式为 ,将相应值带入计算可得
故阻值较大的是甲灯。
并联电路各支路两端电压相等,电压为额定电压220V,则两灯实际功率等于额定功率,由于甲灯的实际功率小于乙灯,故甲灯较暗。
3.【答案】10;6;50
【解析】【知识点】根据欧姆定律计算导体的电阻、电流及电压、含有变阻器电路的动态分析
【详解】由电路图可知,电阻箱和滑动变阻器串联,电压表测量电阻箱两端的电压,电流表测量通过电路中的电流,由表格可知第3次实验数据,电阻箱两端的电压,通过电阻箱的电流,由欧姆定律可知,第3次实验时电阻箱的阻值
设电源电压为U,滑动变阻器在某一位置不动时的阻值为R,根据欧姆定律得
①
当,时,代入①得
②
当,时,代入①得
③
联立②③两式可得:电源电压,滑动变阻器在某一位置不动时的阻值。
通过比较电压数据能够发现第2、6次第3、5次数据可以发现,他们两组数据的电压之和都为6V,当电阻箱的电阻为时,根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻
此时电路中的电流
由欧姆定律可知,此时电阻箱两端的电压
则第n次实验时,电阻箱两端的电压
假设第n次实验时电阻箱的阻值为,则根据串联电路的电阻特点可知,此时电路总电阻为
根据欧姆定律可知,此时电路中的电流
电阻箱两端的电压
解得。
4.【答案】6 12
【解析】【知识点】结合欧姆定律计算动态电路的电功率
【详解】灯L标有“6V 6W”字样,当闭合开关时,电路中只有灯,灯L正常发光,电源电压为6V,灯的电流和电阻分别为
再闭合开关,灯与R并联,前后两次电流表的示数之比为,则此时干路电流为,支路R的电流为,则电阻R的阻值为
5.【答案】
【解析】【知识点】结合欧姆定律计算动态电路的电功率
【详解】由小灯“24V 12W”可得的额定电流和电阻
小灯“12V 12W”可得的额定电流和电阻
两灯泡并联接入电路中,并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,要让其中一个灯泡正常发光,另一个灯泡的实际功率不超过额定功率,则电源电压为12V;灯泡正常发光,电流为1A;灯泡的电流为
则干路电流为
实际总功率为
将两灯串联接入电路时,串联电路中电流处处相等,考虑到电路安全,允许的电流为,则允许加在它们两端的最高电压为
6.【答案】
【解析】【知识点】电压表的量程及读数、判断电压表的测量对象、电功率的计算式及推导式的应用
【详解】由图甲可知:灯泡、串联,电压表测电源电压,电压表测两端的电压。串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表的示数应大于的示数;而两个电压表指针偏转相同,所以电压表的量程是,分度值为,由图乙知,其示数为;电压表的量程是,分度值为,示数。
由上面分析知,电源电压为,两端的电压为,两端的电压为6V;又由于串联电路中电流处处相等,即流经两灯泡的电流相同,则由
可知,灯泡的实际功率大,则较亮灯泡的亮度取决于其实际功率。
7.【答案】
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理
【详解】由图甲可知,电压表量程是3V,电压表示数是2V,小灯泡的额定电压是,所以此时应该增大小灯泡两端的电压,根据串联电路分压规律可知,应该减小滑动滑动变阻器两端电压,减小滑动变阻器接入电路中的阻值,即将滑动变阻器的滑片向A端移动。
由图乙可知,电流表量程是,最小分度值是,电流表示数是,此时通过小灯泡的电流是,小灯泡的额定电压是,小灯泡的额定功率是
8.【答案】
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理
【详解】闭合开关前,为了防止因电路中电流过大而损坏电路元件,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,如图甲所示,滑动变阻器接下端左端的接线柱,故滑片P移动至B端。
如乙图可知,电流表所选的量程是,分度值为,根据此时指针指示的位置可知读出电流表的读数为。即灯泡正常发光时流过灯泡的电流,则灯泡的额定功率为
9.【答案】 断开
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率实验的注意事项故障分析
【详解】连接电路时,为了保护电路,开关需要断开。
滑动变阻器需要串联接入电路,且一上一下,要求滑片P往左移时灯泡变暗,滑片向左滑动时,接入的电阻变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,故滑动变阻器接入的右下方接线柱,故如图所示
电流表的指针位置如图乙所示,选择小量程,分度值为,读数为;小灯泡的实际功率为
小灯泡的额定电压为,根据图丙可知,额定电流为,则小灯泡的额定功率为
10.【答案】 灯丝电阻随温度升高而变大
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率实验的注意事项故障分析
【详解】原电路中,电流表和电压表串联在了一起是错误的,灯泡应该与滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在灯泡的两端,改正后的电路图如图所示:
闭合开关,电流表和电压表示数都很小,说明电路是通路,但发现小灯泡不亮,说明电路中电流过小,电路中电阻过大,接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光,故B符合题意。
如图乙所示,电流表选择的小量程,分度值为,此时电流表示数为,电压表示数为时,则小灯泡的额定功率为
由第3组实验数据可知
由第1组实验数据可知
由第2组实验数据可知
因为灯丝电阻随温度升高而变大,故随着电压增大,不可能会出现电阻变小的情况,故可知第2组实验中的电流值是编造的。
11.【答案】 断开
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理
【详解】连接电路时,为保护电路,开关应断开;闭合开关前滑动变阻器应处在最大值,使电路中的电阻最大,电流最小,应将滑片P移到C端。
由图知电压表接入大量程,分度值为,示数为。
要测量小灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压为,即增大灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压的特点可知应减小滑动变阻器的阻值,将滑片P向D端的方向移动。
小灯泡正常发光时,电压,由图知电流接入小量程,分度值为,电流表的示数,灯泡的额定功率
12.【答案】 断路
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率实验的注意事项故障分析
【详解】在测量小灯泡电功率的实验中,电压表测灯泡两端的电压,电流表测通过灯泡的电流,利用求得小灯泡电功率,即测量小灯泡电功率的实验原理是。
为了保护电路,闭合开关前滑片P应移至阻值最大处,即b端。
小灯泡的额定电压为,电压表应选小量程并联在灯泡两端,如下图所示
连接好电路,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡都不发光,电流表指针几乎不偏转,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即出现这种现象的原因可能是小灯泡断路。
由图2可知,电流表选用小量程,电流表的示数如图3所示,电流表分度值,其示数为。
小灯泡的额定功率为
13.【答案】 C 左 不合格 小灯泡发光较亮,灯丝烧断
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率实验的注意事项故障分析
【详解】检查电源,若电源正常而小灯泡仍然不亮,则不能确定电路中出现的别的问题,故A不符合题意;
B.检查导线连接,若导线没问题而小灯泡仍然不亮,则不能确定别的问题,故B不符合题意;
C.检查电流表和电压表的示数,若电流表和电压表都无示数,则可能是电路中除小灯泡外的某处发生断路;若电流表无示数而电压表有示数,则可能是小灯泡灯丝断了;若电流表有示数而电压表无示数,则可能是小灯泡处发生短路了,所以,通过检查电流表和电压表可以一次性解析多项问题,故C符合题意;
D.调节滑动变阻器观察灯泡亮度,若灯泡仍然不亮,则有可能是灯泡处短路、断路,或者其他地方发生断路,不能确定多项问题,故D不符合题意。
故选C。
小灯泡较暗,是因为小灯泡两端分配的电压过小,根据串联电路的分压原理可知,此时应将滑动变阻器滑片向左移动,减小滑动变阻器两端的电压,使小灯泡两端电压增大为额定电压,小灯泡即可正常发光。
图乙中,电流表选择了“”量程,一大格,一小格,读数为。
当小灯泡正常发光时,两端电压,电流,则小灯泡的电阻
由表中数据可知,小灯泡的额定功率
这个数值与小灯泡铭牌上的参数不相符,说明小灯泡铭牌上的参数不合格;由于计算得出的电功率大于小灯泡铭牌上的数据,故在这个实验中,可能会观察到小灯泡发光较亮,灯丝烧断。
14.【答案】 断路 右 闭合开关S、,断开,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为
【解析】【知识点】伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率实验的注意事项故障分析
【详解】由欧姆定律,灯泡的额定电流
故电流表选用的量程与小灯泡串联,如图所示:
电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数超过量程,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的小灯泡断路了。
图乙中电压表选用小量程,分度值为,示数为,小于灯泡的额定电压,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向右移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压。
根据图丙所示的小灯泡电流随电压变化的关系图像知,灯在额定电压时的电流为,则小灯泡的额定功率
实验步骤①是闭合开关S、,断开,调节滑动变阻器R的滑片P,使电流表示数为;③步骤②中,电流表测干路电路,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,由并联并联电路电流的规律,定值电阻的电流为
由欧姆定律的变形公式,定值电阻 的电压即灯的额定电压
小灯泡的额定功率的表达式
15.【答案】 左 不合理 实际功率 、 大
【解析】【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理
【详解】图中电压表与灯泡串联,电流表与灯泡并联了,应该是电压表与灯泡并联,电流表与电阻串联,如图所示:
电压表的示数为低于小灯泡的额定电压,所以应该增大小灯泡两端的电压,小灯泡才能正常发光,根据串联分压的规律可知则应减小滑动变阻器连入电路的电阻从而减小滑动变阻器两端的电压,所以应将滑片向左移动。
由图乙知小灯泡正常发光时的电流为,小灯泡正常发光时的电阻
小灯泡在不同电压下的电阻不同,分别求出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出电阻的平均值,他的这种做法不合理。
小灯泡正常发光时的电压是,此时通过小灯泡的电流为,则小灯泡正常发光时的电功率
由实验可知,小灯泡两端的电压越大,流过小灯泡的电流越大,小灯泡越亮,根据可知,小灯泡的实际功率越大。
只闭合开关、,电压表测量定值电阻两端的电压,移动滑动变阻器的滑片,使电压表指针指在合适位置,读出定值电阻两端电压为,读出电阻箱的读数为R;②只闭合开关、,保持滑动变阻器的滑片位置及电阻箱的阻值不变,用电压表测量电阻箱和定值电阻两端的总电压为;根据串联电路电压特点得,电阻箱两端的电压为
根据串联电路电流特点得
定值电阻的阻值
若步骤②中,不小心将滑片向右移动了少许,滑动变阻器接入电路的阻值变大,分担的电压变大,则电阻箱和定值电阻分担的电压变小,则变小,其它测量准确,由
得,测量值会变大。
16.【答案】 A 右 电压表 3 C 5
【解析】【知识点】单伏法测电阻、伏安法测小灯泡电功率的原理和电路图、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理、伏安法测小灯泡电功率实验的注意事项故障分析
【详解】根据滑动变阻器的要求可知,闭合开关后,滑片向右移,灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小,只能选择滑动变阻器的右侧的下端接线柱接入电路,如图所示:
根据题意可知,灯泡发光很暗,电流表和电压表示数均很小,无论怎样移动滑片,电表的示数几乎不变,说明滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱,故BC不符合题意,A符合题意。
故选A。
排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为4V,小于额定电压,所以,接下来要增大灯泡两端的电压,由串联电路电压特点可知,滑动变阻器的两端电压就要降低,根据串联的分压原理,滑动变阻器接入电路中的电阻就变小,所以,应该将滑动变阻器的滑片向右边移动,同时眼睛注意观察电压表,直到灯泡达到额定电压为止,即小灯泡正常发光。
根据如图丙可知,当小灯泡的电压是6V时,通过小灯泡的电流是,所以,该小灯泡的额定功率为
若电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用,根据串联电路的电压特点可知,可将该电压表并联到滑动变阻器的两端,电压表的量程可以选择0到3V的,当小灯泡的电压是6V时,滑动变阻器分的电压是2V,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
①闭合开关S、,断开,移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器R,小灯泡,定值电阻串联,电压表测量灯泡两端电压,且电压表的示数为3V,根据图丙可知,通过小灯泡的电流是;
②闭合S、,断开,滑动变阻器R,小灯泡,定值电阻串联,电压表测量灯泡和定值电阻两端总电压,且电压表的示数为,因保持滑动变阻器的滑片位置不动,所以,灯泡亮度和分得的电压不变,通过灯泡的电流仍然是且与通过定值电阻的电流相等,所以,定值电阻两端电压是
则定值电阻的大小是
17.【答案】 右 小灯泡断路 大
【解析】【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、伏安法测小灯泡电功率的实验步骤和数据处理
【详解】小灯泡的额定电压是,电压表选择的量程,电压表和灯泡并联,滑动变阻器一上一下串联接入电路,如图所示
为保护电路,连接电路时,滑动变阻器滑片P应调至阻值最大处,即最右端。
闭合开关,移动滑片P,发现灯泡始终不亮,电流表示数为零,说明电路中出现断路,电压表示数等于电源电压,可能小灯泡断路。
由图甲可知,电流表的量程是,分度值是,电流表的示数是。
此时小灯泡的电阻为
如图所示
滑动变阻器的滑片向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由 可知电路中的电流变大,由可知,灯泡两端的电压变大,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变小,图像A是灯泡的图像,图像B是滑动变阻器的图像,灯泡的电压分别为、、,对应的电流分别为、、,电阻分别为
所以小灯泡两端电压越大,电阻越大。
由图乙可知,当滑动变阻器电阻与小灯泡电阻相等时,灯泡两端的电压是,通过灯泡的电流是,小灯泡消耗的功率
小华发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到,说明变阻器的最大阻值较小,由串联分压可知,在电路中串联一个阻值为的定值电阻R,电源电压是,为了使小灯泡两端的电压是,将开关并联在电阻R两端,闭合开关将R短路,变阻器的滑片移动阻值最小处,此时只有灯泡的简单电路,灯泡两端的电压等于电源电压,即灯泡两端的电压是,如图所示
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