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实验4 “伏安法”综合实验
辽宁物理
物理
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1.[2023朝阳]小红想测量标有“ ”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验.
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整.
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(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流
表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____ ;接下来她又测量了几
组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的 图像,如图丙所示.
乙
丙
0.75
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表
示数接近电源电压.造成这一故障的原因可能是小灯泡______.
断路
3
(4)小红认为,利用图甲的装置也可以探究电流与电压的关系.小明认为
小红的观点不合理,理由是______________________________.
小灯泡电阻随温度的变化而变化
4
丁
(5)小红还想测出另一个额定电压为 的小灯泡正常发
光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所
示的电路(电源电压恒定大于 且未知,滑动变阻器
最大阻值未知,定值电阻阻值为 ),请将实验步骤补
充完整:
5
①闭合 、 ,断开 ,移动滑片 ,使电压表示数为_ ___;
②闭合 、 ,断开 ,保持滑片 位置不变,读出电压表的示数为 ;
③闭合 、 ,断开 ,_ _________________,读出电压表的示数为 ;
④小灯泡正常发光时的电阻 _ ___________(用 、 、 、
表示).
滑片 移到最左端
6
丁
【解析】 ①闭合开关 、 ,断开开关 ,小灯泡与滑
动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压,移动滑片 ,
使电压表示数为 ,此时小灯泡正常发光;②闭合开关
、 ,断开开关 ,此时 与滑动变阻器 串联,保
持滑片 位置不变,读出电压表的示数为 ,即 两端
电压,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流 ;③闭合开关 、
,断开开关 ,滑片移动到最左端,此时电压表测量的是电源电压,
读出电压表的示数为 ,则电源电压为 ;④根据串联电路分压规律,
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可知②中滑动变阻器两端的电压 ;则滑动变阻器接入电路
中的阻值 ;①中滑动变阻器两端的电压
,此时电路中的电流 ,则小灯泡正常发光时的电
阻 .
2.某学习小组在做“测量定值电阻阻值大小”的实验,其中电源电压为 .
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整.(要求:滑
动变阻器的滑片 向右移动时,电流表示数变大)
甲
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乙
(2)闭合开关 ,移动滑动变阻器滑片 ,进行多次测
量并记录数据,当电压表示数为 时,电流表示数如
图乙所示,则电阻 的阻值为____ .
10
10
(3)把图甲的定值电阻 换成小灯泡 ,重复上述实验,测量小灯泡的
电阻,图丙是根据多次实验数据绘制的 图像,其中表示小灯泡电阻
的图像是___(选填“ ”或“ ”),调节滑动变阻器的过程中,关于小灯泡
的功率 与通过其电流的平方 的关系,如图所示的图像中最合理的是___.
丙
A
B
C
D
B
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(4)同学们继续探究:小灯泡的亮度是由实际功率决定的,若将标有“
”的灯泡 和标有“ ”的灯泡 串联后接到家庭照
明电路中,则灯泡_ ___更亮.
丁
(5)完成上述测电阻实验后,小组同学又重新设计了如
图丁所示电路,测量另一小灯泡的额定功率(额定电流
为 ).他们的步骤如下:
①只闭合开关 ,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数
为 ;
②只闭合开关 ,保持 阻值不变,调节 ,使电流表示数为_ ______;
③若此时 ,则小灯泡的额定功率为____ .
1.5
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丁
【解析】 在步骤②中,电阻箱 与滑动变阻器 串联,
电流表测电路中的电流;保持 滑片位置不动,调节
,使电流表示数为 ,根据等效替代法可知此时
的阻值等于小灯泡正常发光时的电阻,即
,则小灯泡的额定功率为:
;
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(6)若某小灯泡的额定功率 与实际功率 满足 ,则以下
关于额定电压 与实际电压 的数值关系,你认为有可能的是___(选
填序号).
A.
B.
C.
C
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【解析】 当 时,假设小灯泡的电阻不变,根据 知
, ,此时小灯泡的额定电压应为实际电压
的2倍,但实际小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以当实际电压为额
定电压的一半时,温度变低,这时小灯泡的实际电阻小于小灯泡正常发光