小明和小華測量定額電壓為2.5V的小燈泡的額定功率(1)①圖*是他們連線的部分電路請用筆畫線代替導線將電路連線...
問題詳情:
小明和小華測量定額電壓為2.5V的小燈泡的額定功率
(1)①圖*是他們連線的部分電路請用筆畫線代替導線將電路連線完整.
②閉合開關前,應將滑動變阻器處在最 (填寫“左”或“右”)端.
③閉合開關後,發現無論怎樣調節滑動變阻器的滑片,燈泡都不亮,電壓表和電流表均無示數,小明找來一根完好的導線,一端連在電源負極,另一端觸碰接線柱A、B、C,當發現只有觸碰接線柱C時,燈泡才發光,若電路中只有一處故障,且各器材,導線均完好,則電路故障可能是 .
④排除故障後,閉合開關,移動滑動變阻器,當電壓表為2.5V時,電流表示數如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為 W.
(2)小明和小華觀察電流表和電壓表均標有電阻值,請教老師後得知這是電錶的電阻,為了在接好的圖*中較準確的測量出小燈泡的電功率,他們對電壓表的負接線柱應該接在C處還是D處進行了探究,他們將開關閉合,移動滑動變阻器的滑片使燈泡發光,不新增器材,請你說出接下來的*作及判斷方法.
①*作 ;
②如何判斷: .
(3)小明和小華重新設計了一種測量小燈泡額定功率的電路,如圖*所示,電源電壓保持3.5V不變,R0為阻值為10Ω的定值電阻,連線好電路後進行如下*作:
(1)斷開開關S2,閉合開關S和、S1,移動滑動變阻器滑片P,使電壓表示數為2.5V;
(2)保持滑動變阻器滑片P位置不變,斷開開關S1,閉合開關S、S2,讀出電壓表示數為2.6V;
小燈泡的額電功率為 W(計算結果保留兩位小數).
【回答】
【考點】JF:電功率的測量.
【分析】(1)①根據燈的額定電壓確定電壓表量程與燈並聯;
②閉合閉合開關前,應將滑動變阻器處在阻值最大處;
③發現無論怎樣調節滑動變阻器的滑片,燈泡都不亮,電壓表和電流表均無示數,說明電路斷路;找來一根完好的導線一端連在電源負極,另一端觸碰接線柱A、B、C,當發現只有觸碰接線柱C時,燈泡才發光,說明ABC處有斷路;
④根據圖乙電流表小量程讀數,根據P=UI求燈的額定功率;
(2)①分析分別將電壓表的負接線柱接在C處和D處時,電流表和電壓表對測量燈的電流和電壓的影響,確定通過比較和大小關係,確定是電壓表還是電流表對測量的影響大;
②若>,說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大,為避免電流表分得的電壓對電壓表測量的影響,要將電壓表的負接線柱應該接D處;
若<,說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大,為避免電壓表的分流對電流表測量的影響,要將電壓表的負接線柱應該接C;
(3)根據變阻器連入電路中電阻大小不變,由第2次*作,由串聯電路的規律和歐姆定律可求變阻器連入電路 中的電阻大小,在第1次*作中,根據串聯電路的規律和歐姆定律,求出通過變阻器的電流即燈的額定電流,根據P=UI求燈的額定功率.
【解答】解:(1)①因燈的電壓為2.5V,電壓表選用小量程與燈並聯,如下所示:
②閉合開關前,應將滑動變阻器處在阻值最大處即最左端.
③閉合開關後,發現無論怎樣調節滑動變阻器的滑片,燈泡都不亮,電壓表和電流表均無示數,說明電路斷路;小明找來一根完好的導線,一端連在電源負極,當發現只有觸碰接線柱C時,燈泡才發光,說明電源負極與C間發生斷路,若電路中只有一處故障,則電路故障可能是變阻器斷路;
④移動滑動變阻器,當電壓表為2.5V時,電流表示數如圖乙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.3A,則小燈泡的額定功率為P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
(2)在(1)①圖中,分別將電壓表的負接線柱接在C處和D處,分別記下電壓表的示數和電流表的示數UC、IC,UD、ID滑片,接到C時,電流表測量的電流大小等於通過燈的電流,而電壓表測燈與電流表串聯的電壓;
接到D時,電壓表測燈的電壓是準確的,而電流表測通過電壓表與燈的總電流;
②若>,說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大,為避免電流表分得的電壓對電壓表測量的影響,要將電壓表的負接線柱應該接D處;
若<,說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大,為避免電壓表的分流對電流表測量的影響,要將電壓表的負接線柱應該接C;
(3)在上面的第2次*作中,保持持滑動變阻器滑片P位置不變,斷開開關S1,閉合開關S、S2,讀出電壓表示數為2.6V;此時定值電阻與變阻器串聯,根據串聯電路的電壓規律,變阻器的電壓U滑=3.5V﹣2.6V=0.9V,根據分壓原理,,即,R滑=Ω;
故在第1次*作中,由串聯電路的規律和歐姆定律,通過變阻器的電流即燈的額定電流:
IL==A;
故燈的額定功率:PL=ULIL=2.5V×A≈0.72W.
故*為:(1)①如上所示;②左;③變阻器斷路;④0.75;
(2)①分別將電壓表的負接線柱接在C處和D處,分別記下電壓表的示數和電流表的示數UC、IC,UD、ID滑片,比較與的大小;
②若>,說明電流表的分壓較電壓表的分流作用大,為避免電流表分得的電壓對電壓表測量的影響,要將電壓表的負接線柱應該接D處;
若<,說明電壓表的分流較電流表的分壓作用大,為避免電壓表的分流對電流表測量的影響,要將電壓表的負接線柱應該接C;
(3)0.72.
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題