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1、測量小燈泡的電功率習題
1.為什么要強調(diào)小燈泡在額定電壓下工作。
2.如圖是某同學連接的測定額定電壓為2.5 V的小燈泡額定功率的實物接線圖,指出圖中接線的三處錯誤。
3.如圖(1)是“測定小燈泡功率”實驗的電路圖,圖(2)是連接不完整的實驗電路,其中電源是三節(jié)新的干電池,燈泡的額定電壓為3.8 V,其燈絲電阻約為10 Ω,滑動變阻器上標有“10 Ω,1 A”字樣。
要求:①對照電路圖將圖(2)中未連接部分連接好。
②當閉合電路的開關(guān)時,電路中可能出現(xiàn)的不正?,F(xiàn)象見下表。請參考下列選項,將表中空白部分補充完整。(填選項代號)
A.電路中e、f間短路
B.電路中e、
2、f間斷路
C.滑動變阻器連入電路中的電阻太小
③為了測出小燈泡的額定功率,應(yīng)調(diào)節(jié)的元件是___________,使電壓表示數(shù)為___________V,如果此時電流表示數(shù)如圖,則該燈泡的額定功率為___________。
4.有“2.5 V,1 W”的小燈泡兩只(L1、L2),“10 Ω,1 A”的滑動變阻器一個、開關(guān)兩個、4.5 V電源一個、兩個電流表和的量程分別為0.6 A和0.3 A.電壓表一只,量程為3 V,根據(jù)下面所提出的要求畫出電路圖。
(1)S1、S2閉合,適當調(diào)節(jié)滑動變阻器后燈泡L1、L2能正常發(fā)光。
(2)不更改電路,只需斷開或閉合開關(guān)S1、S2和調(diào)節(jié)滑動變阻器
3、連入電路的電阻,就能分別測出在額定電壓下燈泡L1、L2的功率和總功率。
(3)將一只合適的電流表接在干路上。
(4)滑動變阻器在連入電路時,連入電路中的電阻應(yīng)為最大值。
5.要想測定小燈泡的額定功率,現(xiàn)有如下器材:小燈泡(額定電壓2.5 V,允許通過最大電流0.4 A),電流表(量程為0~0.6 A和0~3 A),電壓表(量程為0~3 V和0~15 V),蓄電池兩個(每個2 V,兩個串聯(lián)),滑動變阻器(0~10 Ω、1.5 A),導線數(shù)條,開關(guān)一個。
(1)電流表的量程應(yīng)選___________A,電壓表的量程為___________V。
(2)利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗電路,根據(jù)電路圖,
4、用筆畫線代替導線,將圖中的實驗器材連成實物電路(導線不要交叉)。
(3)根據(jù)你所連電路,開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______端。
(4)在測定小燈泡額定功率時,調(diào)節(jié)滑動變阻器應(yīng)使電壓表示數(shù)指到___________V。若此時電流表示數(shù)如下圖,則小燈泡額定功率是___________W。
參考答案
1.如果低于額定電壓,小燈泡很暗,不能發(fā)揮它應(yīng)有的作用;如果高于額定電壓,電燈泡又容易損壞。只有在額定電壓下,小燈泡才能夠正常發(fā)光。
2.錯誤1:滑動變阻器接成了定值電阻,應(yīng)選“一上、一下”兩個接線柱。
錯誤2:電流表正、負接線柱接反了。
錯誤3:電壓表量程選擇
5、太大了。
3.①連接圖略
在連接的過程中要特別注意電壓表、電流表量程的選擇。燈泡額定電壓為3.8 V,所以電壓表量程應(yīng)大于3.8 V,選0~15 V檔。當滑動變阻器阻值為零時,電路中電流最大為 V=0.45 A,所以電流表接入0~0.6 A檔即可。
②甲:B;乙:C;丙:A
[分析]甲:電流表示數(shù)為零,說明電流中無電流,電路處于開路狀態(tài);電壓表有示數(shù)且等于電源電壓,說明電壓表和電源連接的部分沒有斷開,所以燈不亮,一定是e、f間斷路,選B。
乙:電燈很亮,且電壓表示數(shù)說明燈兩端電壓超過了其額定電壓,變阻器分壓很小,說明變阻器接入電路的電阻很小,選C。
丙:電流表有示數(shù),說明電路中有電
6、流,電路處于通路狀態(tài),電壓表示數(shù)為零,且燈不亮,說明燈被短接,選A。
③滑動變阻器;3.8;0.532 W或0.53 W
4.[分析]每個實驗都有其明確的實驗?zāi)康?,我們必須圍繞這一目的,運用一定的物理規(guī)律和知識進行實驗設(shè)計與思考,本題給我們提出了若干電學實驗中經(jīng)常遇到的問題。
(1)首先保證燈L1、L2在電路中均能正常發(fā)光即要求兩燈必須在額定電壓下工作。因此加在燈兩端的電壓為2.5 V,電源電壓為4.5 V。所以兩燈必須并聯(lián)且要在電路中串入一個能分掉2 V電壓的分壓電阻——滑動變阻器。
(2)題中要求不更改電路,能很方便地測出L1、L2的功率和總功率,必須充分利用開關(guān)控制接入電路的電燈
7、,所以開關(guān)應(yīng)分別與兩燈串聯(lián),然后根據(jù)電流表的量程選擇將電流表分別串入干路和另一條支路。這樣可分別測出干路和支路電流,進而求出L1、L2的功率和總功率?;瑒幼冏杵鞯淖饔芒俦Wo電路,②改變電路中電流(調(diào)節(jié)電壓)。這兩個作用也在本實驗中充分體現(xiàn)了。
根據(jù)上述內(nèi)容,畫出電路圖,如圖所示
①閉合開關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器,觀察電壓表示數(shù),使之為2.5 V,再觀察記錄電流表的示數(shù)。
②由和的示數(shù).根據(jù)公式P=IU求出L1的功率;用示數(shù)減去示數(shù)即為L2中流過的電流,用P=IU再求L2的額定功率。
③由和 的示數(shù),求電路中的總功率。
5.(1)0~0.6 0~3
因為小燈泡的額定電壓為2.5 V,允許通過的最大電流為0.4 A,所以電壓表量程應(yīng)選0~3 V,電流表量程選0~0.6 A。
(2)實驗電路和實物電路連接情況如下圖。
(3)B.開關(guān)閉合時,應(yīng)使滑動變阻器連入的電阻最大,即滑片應(yīng)置于B端。
(4)2.5;0.75
因為小燈泡的額定電壓為2.5 V,所以改變滑動變阻器滑片位置,使電壓表指針指到2.5 V處,并讀出電流表的指示值0.3 A,那么小燈泡的額定功率P額=U額×I額=2.5 V×0.3 A=0.75 W。