试题与答案

图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图 (1)连接电路时,开关应

题型:实验题

题目:

图甲是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电功率的电路图

(1)连接电路时,开关应处于______状态,滑动变阻器的滑片应移到最______(左/右)端;

(2)在实验中,静菲同学正确连接电路并规范操作实验,闭合开关后,发现灯泡不亮,为了找出灯泡不亮的具体原因,接下来最应该进行的具体操作是______

(3)在排除问题后,当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,是______A,由此可得,该小灯泡的额定电功率为______W;

(4)实验中志乾同学的电流表损坏了,老师告诉他已经没有电流表可换,而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,志乾重新设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡的额定功率.请你帮他补全实验步骤和表达式:①按照电路图正确连接电路;②断开开关S2,闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使得______;③保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的示数为U2;则测得小灯泡额定功率的表达式为P=______(电源电压未知);

(5)志乾经过进一步的实验发现,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,他还想比较以下两种情况下灯泡实际电功率的大小关系:①灯泡实际电压为额定电压一半时的实际电功率P1;②灯泡实际电流为额定电流的一半时的实际电功率P2;利用所学物理知识请你帮他比较出P1与P2之间正确关系应该为:P1______P2(大于/小于/等于).

(6)若用阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω定值电阻分别代替图甲中的小灯泡,还可以完成“探究电流与电阻关系”实验,实验过程中始终保持电压表示数为3V,为能完成探究,则滑动变阻器最大阻值至少为______Ω(设此时电源电压为6V且恒定不变).

答案:

(1)断开 左 (2)将滑动变阻器滑片向右移动(或调节滑动变阻器) (3)0.3  0.75 (4)电压表的示数为U1=2.5V或电压表示数为灯泡的额定电压(若表达式中包含字母U1,则在前面一空中必须交代U1为额定电压或为2.5V)(5)大于(6)30

题目分析:(1)为保护电路,连接电路时开关应断开 滑动变阻器应移到阻值最大处左端 (2)灯泡不亮是由于滑动变阻器接入电阻过大,故将滑动变阻器滑片向右移动(或调节滑动变阻器) (3)灯泡额定电压U1=2.5V,观察图乙知I="0.3A," 小灯泡的额定电功率为 P=U1I=2.5V×0.3A=0.75W; (4)电压表的示数为U1=2.5V或电压表示数为灯泡的额定电压Ue,因为灯泡L与电阻R串联,所以通过灯泡的电流与通过电阻R的电流相同,读题知电阻R两端电压为U2-2.5V或U2-U1或U2-Ue,通过灯泡电流,灯泡额定功率为 (5)当灯泡实际电压为额定电压一半,即时,灯丝温度低于正常工作时的温度,所以R1<R(正常工作时电阻),当灯泡实际电流为额定电流的一半,即时,灯丝温度低于正常工作时的温度,所以R2<R(正常工作时电阻),P2=I22R2=,所以P1>P2,选填“大于”(6)当定值电阻为30Ω时,电路中电流最小,滑动变阻器最大阻值为,即滑动变阻器最大阻值至少为30Ω.

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