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14.在“测量小灯泡的电功率”实验中,同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路图(小灯泡的灯丝电阻约为10Ω).

(1)请你按图甲的电路图,在图乙的实物电路中,用笔画线代替导线,将电流表正确连入电路.
(2)若电流表正确接入图乙电路,闭合开关前某同学发现电路有一处错误,这个错误是滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路.改正错误后,闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,则变阻器接入电路的接线柱是BC(选填“AD”或“BC”).
(3)测量过程中,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为1.52W.
(4)实验过程中,若将电压表和电流表互换位置,闭合开关后,小灯泡不亮(选填“亮”或“不亮”),这时电压表的示数约为4.5V.
(5)另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后发现电路连接正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①连接电路时,开关没有断开;
②开关闭合前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处.

分析 (1)先根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值,据此选择电流表的量程;然后将电流表与灯泡和开关串联连接;
(2)根据滑动变阻器一上一下的原则接线分析实物图中的连接错误;
闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路;
(3)当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后根据P=UI求出灯泡的额定功率;
(4)电压表与电流表互换,即:电流表与灯泡并联,电压表串联接入电路,由于电压表内阻很大,理想电压表内阻为无穷大,电压表串联在电路相当于电路断路,电路中没有电流,灯泡不发光,但电压表的正负接线柱与电源两极相连.
(5)连接实物电路时,为保护电路,注意两点:一是开关要断开;二是滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处

解答 解:
(1)灯泡的额定电流约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A,电流表选择小量程0~0.6A,电流正入负出,如图所示:

(2)滑动变阻器需按一上一下的原则接线,由实物图可知,滑动变阻器接线错误,即滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路;
闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以滑动变阻器接入电路的接线柱是BC或BD;
(3)当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光;电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,则灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(4)电压表和电流表位置互换,电压表串联接入电路,电路相当于断路,电路中没有电流流过,灯泡不发光;
由于电压表的正负接线柱与电源两极相连,电压表测量电源电压,所以电压表示数为4.5V;
(5)连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明在连接电路过程中开关没有断开;发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明电路中的电流太大了,把灯丝烧断了,这是由于滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处造成的.
故答案为:
(1)如图所示;
(2)滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路;BC;
(3)3.8;1.52;
(4)不亮;4.5;
(5)①连接电路时,开关没有断开;②开关闭合前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处.

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、实验现象分析、实验电路分析等问题,连接电路图时注意电表量程的选择;这些也是电学实验常考的内容,应在平时注意练习.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

2.小明的质量为50kg,每只脚与地面的接触面积为2×10-2m2,求:
(1)小明受到的重力是多少N?
(2)双脚站立时,小明对地面的压强是多少Pa?

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.小明在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,选用的电源为两节干电池,小灯泡L上标有“2.5V 0.6W”字样.
(1)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙电路连接完整.要求:电流表、电压表量程合适、导线不能交叉.

(2)电路接好后闭合开关,发现小灯泡很亮,电压表与电流表示数较大,电路连接无误.则接下来应进行的操作是D、C(两空按操作步骤先后顺序填写字母代号).
A.更换电池或小灯泡                     B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器滑片至最大值位置         D.断开电路开关
(3)小明正确实验时,改变滑片的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示I-U图象.分析图象可知:
①该小灯泡的额定功率是0.5W,该小灯泡不合格(选填“合格”或“不合格”).
②灯丝的电阻是变化(选填“不变”或“变化”)的,你判断的依据是通过灯丝的电流与电压不成正比.
(4)小明还想测量一个标有“3.8V”字样的小灯泡的额定功率,但老师提醒他仅仅利用现有实验器材还不能完成该实验,你认为还应该增加的是一节干电池.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

2.在测定“小灯泡额定电功率”的实验中,电源电压保持不变,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10Ω.

(1)如图1,连线时开关应断开,滑动变阻器滑到A(选填“A”或“B”)端.
(2)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灯丝断了.
(3)另一组的吴敏同学在连线时,不小心将线接错了,使开关闭合后,移动变阻器滑片P,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,你分析一下产生这个现象的原因是电压表并在滑动变阻器两端.
(4)故障排除后,闭合开关,移动变阻器滑片P到某一点时,电流表示数(如图2甲)所示为0.2A,电压表示数(如图2乙所示)为2V.若他想测量小灯泡的额定功率,应将图中变阻器滑片P向B端(填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为2.5V.
实验次数电压表示数/V电流表示数/A灯泡亮度
10.50.1不发光
22.0发光较暗
32.5正常发光
44.20不发光
(5)记录的部分实验数据和现象如上表所示.分析表中实验数据可知:第1次实验中,小灯泡不发光的原因是滑动变阻器接入阻值太大,所用电源电压为4.2V.
(6)由于刘江粗心大意,没有记录灯泡正常发光时电流表的示数,于是他根据第一次实验数据计算出灯泡电阻:R=$\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{0.5V}{0.1A}$=5Ω,再计算出灯泡的额定功率:P=$\frac{{{U}_{3}}^{2}}{R}$=$\frac{(2.5V)^{2}}{5Ω}$=1.25W.请你对刘江计算额定功率的方法作出评价:小灯泡的额定功率小于(选填“大于”“等于”或“小于”)1.25W,理由是灯丝电阻随温度的升高而变大.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

9.小灯泡的额定电压为2.5V.实验中常用电压表和电流表测量小灯泡的电功率,某同学按照如图(a)所示的电路图,将实物连接成如图(b)所示的实验电路.

(1)请指出图(b)中的连线错误,并将错误之处写在下面的横线上.
①滑动变阻器都接上面了
②电压表串联了
③电流表正负接线柱接反了
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处.闭合开关后发现小灯泡不亮,电压表示数为零,电流表指针偏转.逐渐向右移动滑片,小灯泡始终不亮,电压表示数仍然为零,电流表示数逐渐变大.该电路故障可能是小灯泡短路.
(3)排除故障后正确操作实验,测量数据如表所示
实验次数12345678
发光情况明亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V2.52.13.01.71.30.90.50.1
电流I/A0.280.260.300.240.220.190.160.05
分析实验数据可知:
①灯泡的额定功率为0.7W.
②7、8两次实验中,灯泡熄灭的原因是实际功率太小.
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1(填“0”、“1”、“2”或“8.9”)Ω.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

19.实验室有一小灯泡,上面只标有“2.5V”的字样.小滨为了测定其功率,从实验室找来如下器材:电压表(0~3V和0~15V两个量程);电流表(0~0.6A和0~3A两个量程);滑动变阻器(20Ω,1A);电源(电压恒为6V);开关;导线若干.
(1)根据小滨的实验电路图,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整.

(2)小滨连接完电路后,闭合开关,发现小灯泡微微发光,移动滑片,小灯泡亮度都不改变,请帮助小滨分析原因滑动变阻器同时接下面两个接线柱;
(3)小滨又发现他选用的电压表量程0~3V档已损坏,而另一量程档及其它器材都完好,为了测定小灯泡的额定功率,他想出了一个解决办法:用另一量程档和阻值为6Ω的定值电阻R0,按如图3(甲)所示的电路进行测量,闭合开关,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,这时电压表、电流表的示数如图3(乙)、(丙)所示,由此可以推断小灯泡的实际电压为2.5V,小灯泡的额定功率为1.25W.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

6.在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.

(1)连接电路时开关应断开.
(2)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为2.2V,则此时灯泡消耗的实际功率<额定功率(选填“>”、“<”或“=”).
(3)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成I-U图象(图丙),根据图象,可计算出小灯泡的额定功率是0.5 W.通过丙图还可以得出:小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而升高(选填“不变”、“升高”或“降低”).

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

3.在“测定小灯泡的电功率”的实验中,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V(灯丝电阻约为10Ω).

(1)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(2)为了能够顺利完成实验探究,下列两种规格的滑动变阻器应选用B
A.“10Ω 0.5A”的滑动变阻器       B.“50Ω 0.5A”的滑动变阻器
(3)闭合开关前,应将图甲中所示的滑动变阻器的滑片滑到A(选填“A”或“B”)端.
(4)闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图乙所示,其读数是2.2 V;为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向B(选填“A”或“B”)端移动.
(5)根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的电流随它两端电压变化的关系图象(如图丙所示).分析图象可知:
①小灯泡的额定功率为0.625 W.
②小灯泡灯丝电阻是变化的,主要是受温度 变化的影响.
③实验中观察到:当小灯泡两端的电压低于0.5V时,小灯泡不发光,根据图象分析其原因是实际电功率太小.
(6)完成上述实验后,小华在缺少电压表的情况下,根据绘制出的小灯泡电流与电压关系图象,设计出了一个测未知定值电阻的电路,如图丁所示.请根据电路图将实验步骤补充完整:
①闭合S1,断开S2,移动滑片P,使电流表的示数为0.25A
②断开S1,闭合S2,读出电流表的示数I
表达式:Rx=$\frac{2.5V}{I-0.25A}$.

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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

4.一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是②③.(填序号)
①列车突然向右启动         
②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车   
④列车向左运动时突然刹车.

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