内容正文:
2025-2026学年中考物理二轮实验专项训练:伏安法测量小灯泡电功率
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
1.小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (a/b)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器 (短路/断路)。
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为 V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡的额定功率为 W。
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而 (增大/减小)。
(4)实验中,小明在老师的提示下知道电压表也会有很小的电流流过,则灯泡额定功率的测量值相比真实值 (偏大/偏小/相等)。
(5)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器。思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪,温度越高,显示仪示数越大。你建议他选 表。
2.在“测量小灯泡额定功率”实验中,小灯泡的额定电压U额=2.5V。
(1)图甲是小明测量小灯泡额定功率的实物电路图。图中有一根线连接错误,请在这根线上打“×”,并在图中改正;
(2)闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)小华设计了如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不变,R1和R2为滑动变阻器,R2的最大阻值为R0,请完成下列填空:
①闭合开关S、S1,调节R2,使电压表的示数为2.5V;
②断开开关 ,闭合开关 调节 使电压表的示数仍为2.5V;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数为U1,再将R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数为U2。则小灯泡额定功率的表达式P额= (用U额、R0、U1、U2表示)。
3.同学们测量额定电压为小灯泡的电功率。
甲 乙
(1) 实验前,电流表指针位置如图甲所示,应对电流表进行____。
(2) 同学们连接的电路如图乙所示,经检查发现、两点间的导线连接错误,应改接到__________________________两点之间;更正错误后,将滑动变阻器的滑片置于最____(填“左”或“右”)端。
(3) 闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器小灯泡都不亮,经检查发现小灯泡灯丝断了,此时电压表____(填“有”或“无”)示数。排除故障后继续实验,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,继续调节滑动变阻器,使电压表示数低于、略高于小灯泡的额定电压。实验数据和现象记录如下表,表中处的数据为____。
实验次数
小灯泡两端的电压
通过小灯泡的电流
小灯泡的亮度
1
0.30
正常发光
2
2.0
0.26
较暗
3
3.0
0.32
较亮
(4) 分析表格中的信息可知小灯泡的额定功率为____,小灯泡的实际功率越____,小灯泡越亮。某同学通过计算不同电压下小灯泡电功率的平均值来减小误差,这种做法是____(填“正确”或“错误”)的。
4.实验室电源电压为6V,要测量小灯泡的额定功率,小伟选择一个额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω左右的小灯泡,小强画出了电路图(图甲)。
(1)小伟看到电路图后提出一个建议:简化实验,去掉滑动变阻器测量小灯泡的额定电功率。你认为小伟的实验方案可行吗?为什么?_______。
(2)将图乙中的滑动变阻器和电压表(选用合适的量程)接入电路。
(3)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,小灯泡不亮,但电压表和电流表都有示数,按照图乙的电路连接图判断,要让灯泡发光,你的操作是________。调整电路正常后开始实验,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表的示数突然变得无示数,电压表的示数是6V,你判断故障可能是_______。
(4)为进一步确定小灯泡亮度与电压的关系,做了多次实验,并根据实验数据绘出了小灯泡的U-I图像(如图丙所示)。请根据图像信息计算出小灯泡的额定功率是_______W。
5.一个小灯泡上标有“3V■W”字样,额定功率模糊不清,为测定其额定功率,小明进行了以下探究。
(1)根据电路图甲,请以笔画线代替导线,完成实物图乙中剩余部分电路的连接。
(2)实验时,先将滑片移到 (选填“A”或“B”)端,再闭合开关S,发现小灯泡微弱发光,电流表有示数,电压表指针指向零刻度线。电路可能存在的故障是 。
(3)排除故障后,小明测出小灯泡在不同电压下的电流,第4次实验电流表示数如图丙所示,请将电流表示数填入下表。
实验次序
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0
0.09
0.16
0.23
0.25
0.27
(4)请根据小明的实验数据,在图丁中用描点法画出小灯泡的电流随电压变化的图像。观察图像还可发现该小灯泡的电阻 (选填“是”或“不是”)定值,原因是 。
(5)该小灯泡的额定功率是 W。
(6)实验结束后,小明又取一只与实验相同规格的小灯泡,接在如图戊所示的电路中,电源电压为4.5V,闭合开关,两灯发光,由图像丁推理可知:L1的实际功率为 W。
6.(14分)小明所在小组利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为。
次数
1
1.0
0.18
2
1.5
0.22
3
2.0
0.25
4
3.0
(1) 用笔画线代替导线,将图乙中所示的器材按图甲连接成完整电路。
(2) 正确连接后,应将滑片由最大阻值处缓慢向____(选填“”或“”)端移动,使灯逐渐变亮,并在表格中记录数据。第4次实验时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡此时的电功率为__。
(3) 由表格数据可知,灯丝未通电时的电阻不超过__ (结果保留2位小数)。
(4) [难]实验结束后,组内另一同学设计了如图丁所示的电路来测量额定电压为的小灯泡的电功率,已知滑动变阻器最大阻值为,定值电阻阻值未知,实验步骤如下:
①断开,闭合、,移动滑片,使电压表的示数为______(3分);
②保持滑片位置不变,断开,闭合、,读出电压表示数为;
③移动滑片至最左端,读出电压表示数为;
④移动滑片至最右端,读出电压表示数为;
⑤小灯泡的额定功率____________________________________________(用测量量和已知量的符号表示)(3分)。
7.在“测量小灯泡电功率”的实验中,如图甲所示,电源电压恒为,小灯泡的额定电压为,滑动变阻器的规格为“”。
(1) 小明正确连接电路,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片适当向(选填“左”或“右”)滑动。
(2) 图丙是通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像,根据图像可知,小灯泡的额定功率为____。
(3) 测量小灯泡的电功率______(选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 __________________________。
(4) 在实际测量过程中,调节滑动变阻器的滑片使其接入电路中的电阻减小,相应的小灯泡的阻值变化,则__(选填“ ”“”或“ ”)。
(5) 实验结束后,小明又选取了一个额定电压为的小灯泡进行实验。他利用学生电源(电压恒定但未知)、电阻箱、滑动变阻器(最大阻值足够大)和电压表设计了如图丁所示的电路。为了精确地测量这个小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤。
①正确连接电路,将、接入电路的电阻均调至最大;
②闭合开关、,断开,移动滑动变阻器的滑片,直至__________________;
③闭合开关、,断开,__________________________________________________________________________________,读出此时电阻箱的示数为;
④小灯泡额定功率的表达式____________(用已知量和所测物理量的符号表示)。
8.“测量小灯泡的电功率”实验,小丹同学设计了如图甲所示的电路图。所用电学器材如下:电源6V、额定电压为2.5V的小灯泡,正常发光时电阻约为11Ω、电流表0~0.6A、0~3A,电压表0~3V、0~15V,滑动变阻器R1标有“10Ω 1A”、滑动变阻器R2标有“20Ω 1.5A”、开关、导线若干;
(1)进行实验:
①连接电路时,应选用滑动变阻器_______(选填“R1”或“R2”)进行实验,电流表量程应选______选填“0~0.6A”或“0~3A”更合理;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压,记下电压值和电流值,并观察小灯泡的亮度,把实验数据和观察到的现象记录在表格里。
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
小灯泡亮暗情况
1
2
0.2
较暗
2
2.5
0.22
正常
3
3
0.24
较亮
(2)分析与归纳,由表格中数据可得:
①小灯泡额定功率为_______W;②小灯泡亮度由_______决定;
(3)小丹同学处理数据时还发现,当移动滑片使灯泡电压变化时,小灯泡的电阻也在发生变化,那么当灯泡两端电压由2V变为3V的过程中,滑动变阻器阻值的变化量ΔRp_______小灯泡阻值的变化量ΔRL;(选填“大于”“小于”或“等于”)
(4)小丽同学设计了如图乙所示电路,来测量另一只小灯泡的额定功率(已知灯泡的额定电压为U额 ),R0 阻值已知:
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片P,使得电流表示数为_______(用字母表示),此时灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I;
③小灯泡额定功率的表达式P额 _______(用字母U额,I,R0表示)。
9.用图甲所示的电路测量小灯泡的功率,器材有:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)、额定电压为2.5V的小灯泡各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,需要检查电流表、电压表的指针是否 ,并“将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”端);
(2)接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源之间的电路连接是 ,若电路中只有一处故障,则可能是 ;
(3)排除故障后,重新开始实验,电源电压保持不变,闭合开关,电压表示数为0.5V,电流表示数为0.12A;移动滑片P,当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率为 W,此时滑动变阻器消耗的功率 W。
10.小明用标有“2.5V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电功率”实验,设计了如图甲所示的电路图。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______(填“a”或“b”)端,闭合开关后,发现小灯泡不亮,则电路故障可能是滑动变阻器______(填“短路”或“断路”)。
(2)排除故障后,某次实验电压表的示数如图乙所示,为______V;小明测得多组数据,并画出如图丙所示的图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω,小灯泡的额定功率为______W。
(3)图丙的图像是一条曲线的原因是小灯泡的电阻随温度升高而______(填“增大”或“减小”)。
(4)受到上述实验的启发,为测量高温物体的温度,小明将图甲电路改装成一个简易的温度传感器,思路如下:将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,选择图中一个电表改装为温度显示仪,要求此电表的示数应随待测物体温度的升高而增大,他应该选哪个电表改装?答:______;理由是______。
参考答案
1.【答案】(1)b;断路
(2)1.2;1
(3)增大
(4)偏大
(5)电压
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处,即b端。
闭合开关后,小灯泡不亮,若滑动变阻器短路,电路电阻小,电流大,灯泡会亮;若断路,电路无电流,灯泡不亮,所以故障可能是滑动变阻器断路。
(2)图乙中,电压表选择小量程0−3V,分度值为0.1V,所以电压表示数为1.2V。
由图像可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.4A,根据,小灯泡的额定功率为
(3)根据可得,U-I图线的倾斜程度即是灯泡的电阻,由图丙可知,灯泡的电阻变大,则小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大。
(4)由图可知,实际情况下,电流表所测电流为通过电压表和小灯泡的总电流,大于通过小灯泡的实际电流,根据可知,在电压一定时,灯泡额定功率的测量值比真实值偏大。
(5)将图甲中的小灯泡换成与灯丝同种材料的电阻丝,即温度越高,电阻丝的电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,即电流表的示数越小;根据串联电路的分压关系可知,电阻丝两端的电压越大,即电压表示数越大,故要使温度越高,显示仪示数越大,应选择电压表改装为温度显示仪。
2.【答案】 ; 0.26 ; 0.65 ; S1 ; S2 ; 滑动变阻器R1 ;
【详解】(1)[1]原电路中,电流表与变阻器串联后再与小灯泡并联,电压表串联在电路中是错误的。电流表应与变阻器串联后再与小灯泡串联,电压表与待测电阻并联,如下图所示:
(2)[2][3]闭合开关,移动滑片P直到电压表示数为2.5V使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,电流表选择0~0.6A的量程,分度值为0.02A,读数为0.26A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=0.26A×2.5V=0.65W
(3)①闭合开关S、S1,通过调节滑动变阻器R2使灯泡两端电压为额定电压,即使电压表的示数为U额=2.5V;
②利用等效替代的方法,断开开关S1,只闭合S、S2,通过调节滑动变阻器R1,使R1两端电压为小灯泡的额定电压,即U额,此时R1=RL;
③将R2的滑片P调至最左端,R2连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U1即为电源电压;再将R2的滑片P调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U2,即为R1的电压,根据串联电路电压的规律和欧姆定律有
解得
小灯泡额定功率的表达式为
3.【答案】(1) 调零
(2) 、(或、);右
(3) 有;2.5
(4) 0.75;大;错误
【详解】
(1) 由题图甲可知,实验前电流表指针未指在零刻度线处,故应对电流表进行调零。
(2) 灯泡应该串联在电路中,所以将、两点间的导线改接到、(或、)两点之间;闭合开关前,滑动变阻器滑片应该置于最大阻值处,所以滑片应置于最右端。
(3) 若小灯泡灯丝断了,则电压表直接与电源相连,电压表有示数;小灯泡的额定电压为,则小灯泡正常发光时其两端电压为,即表格中处的数据为2.5。
(4) 由表格数据可知,灯泡正常发光时通过它的电流为,则灯泡的额定功率为;由表格数据知,灯泡实际功率越大,灯泡越亮;灯丝电阻随温度的升高而增大,灯泡的电功率随着其两端电压的增加而增大,求不同电压下小灯泡电功率的平均值是没有意义的,故该同学的做法是错误的。
4.【答案】
(1)不可行,见解析;(2);(3)将滑动变阻器的滑片向左移动;小灯泡断路;(4)0.5
【详解】
(1)电源电压为6V,而灯泡的额定电压为2.5V,去掉滑动变阻器,小灯泡两端的电压是6V,可能会烧坏灯泡,无法使灯泡两端的电压达到灯泡的额定电压,所以小伟的实验方案不可行。
(2)灯泡的额定电压为2.5V,电压表的量程为0~3V且与灯泡并联,滑动变阻器的任意上方接线柱与灯泡相连。
(3)电压表和电流表都有示数说明电路通路且灯泡没有短路,灯泡不亮可能是灯泡的实际功率太小,应该将滑动变阻器的滑片向左移动,使滑动变阻器连入电路的电阻减小,使电路中的电流变大。
灯泡突然熄灭,电流表的示数突然变得无示数,电压表的示数是6V,说明电压表并联部分断路,故障可能是小灯泡断路。
(4)由图像可知,灯泡两端的电压UL=2.5V时,通过的电流IL=0.2A,灯泡的额定功率PL=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W。
5.【答案】(1) (2)B;电压表断路(或电压表接线柱接触不良) (3)0.2 (4)不是;灯泡的电阻随着温度的增加而增加 (5)0.81 (6)0.54
【详解】(1)根据电路图可知,电流表串联在电路中,电压表并联在电灯泡两侧,灯泡的额定电压为3V,所以电压表使用小量程,滑动变阻器遵循一上一下的连接方式,且滑片向A移动,阻值减小,所以上端连接D,下端连接A。
(2)为了保护电路,在实验前,要将滑片的电阻移动到最大阻值处,即B端;再闭合开关S,发现小灯泡微弱发光,电流表有示数,电压表指针指向零刻度线。说明电压表断路(或电压表接线柱接触不良)。
(3)据图可知,电流表的量程为0~0.6A,所以示数为0.2A。
(4)根据描点法作图:
据图可知,灯泡的U-I曲线不是一条经过原点的直线,所以灯泡的电阻不是定值,原因是灯泡的电阻随着温度的增加而增加。
(5)灯泡的额定电压为3V,电流为0.27A,根据电功率公式计算可知灯泡的额定电功率P=UI=3V×0.27A=0.81W。
(6)两灯泡规格相同,串联进电路,所以分压效果相同,每个灯泡的电压为2.25V,据图丁可知,此时通过灯泡的电流为0.24A,根据电功率公式计算灯泡的电功率P=UI=2.25V×0.24A=0.54W。
6.【答案】
(1) 如图所示
(2) ;0.9
(3) 5.56
(4) ;
【详解】
(1) 小灯泡的额定电压为,所以电压表接小量程,将电压表并联在小灯泡两端,如答案图所示。
(2) 滑动变阻器的滑片应向端移动,灯逐渐变亮,说明电路中的电流变大,电路中的电阻减小,由题图丙可知,电流表选的是小量程,分度值为,所以第4次实验电流表示数为,由表中数据可知,第4次实验小灯泡两端的电压为,电功率为。
(3) 灯丝电阻随温度的升高而增大,故灯丝未通电时的电阻不超过 。
(4) ①断开,闭合、,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,此时小灯泡正常发光;②保持滑片位置不变,断开,闭合、,此时定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,读出电压表示数为,根据串联分压原理可得;③移动滑片至最左端,此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,电压表示数等于电源电压,读出电压表示数为,即;④中移动滑片至最右端,此时滑动变阻器全部阻值接入电路,电压表测两端的电压,读出电压表示数为,则有,联立三式,解得;⑤在①②中,滑动变阻器接入电路的阻值不变,所以①中,小灯泡正常发光时通过的电流为,小灯泡的额定功率为。
上分心得 伏阻法测电功率
伏阻法测电功率的核心已知):间接测电流。
7.【答案】(1) 左
(2) 0.625
(3) 不需要;在不同电压下灯泡的功率不同
(4)
(5) 电压表示数为;保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱,直至电压表的示数为;
【详解】
(1) 图乙中电压表选用小量程,分度值为,示数为,小于灯泡的额定电压,为测量小灯泡的额定功率,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片向左移动,直到电压表示数为。
(2) 根据图丙可知,小灯泡两端电压为时通过小灯泡的电流为,则小灯泡的额定功率。
(3) 测量小灯泡的电功率不需要多次测量求平均值,原因是灯泡在不同电压下的功率不同。
(4) 在实际测量过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻减小时,灯泡两端电压增大,电路电流也增大,根据欧姆定律可知电路中总电阻变小,由于灯泡两端电压增大,电流增大,则灯泡的功率变大,由于灯泡电阻受温度的影响,则灯泡的电阻会变大,根据可知,只有当滑动变阻器接入电路中的电阻减小量大于灯泡的阻值增加量才会让总电阻变小。
(5) ①正确连接电路,将、接入电路的电阻均调至最大;②闭合开关、,断开,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为;③闭合开关、,断开,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱,直至电压表的示数为,读出此时电阻箱的示数为;④根据等效替代法可知,小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡的额定电流为,根据可知,小灯泡的额定功率为。
8.【答案】 R2 0~0.6A 0.55 实际功率 大于
【详解】(1)①[1]由图甲知,灯泡与滑动变阻器组成串联电路。小灯泡正常发光时,根据串联电路电压规律知,滑动变阻器两端电压为
小灯泡的额定电流约为
根据串联电路特点知,此时通过滑动变阻器的电流为0.23A,由欧姆定律知,小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为
因为
所以连接电路时,应选用滑动变阻器R2进行实验。
[2]小灯泡的额定电流约为
小于0.6A,为测量的准确性电流表量程应选0~0.6A更合理。
(2)①[3]由表格中记录数据和知,小灯泡额定功率为
② [4]闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使小灯泡两端的电压分别低于、等于、高于额定电压,记下电压值和电流值,根据知,小灯泡第1次实验时电功率
第2次实验时电功率
第3次实验时电功率
由第一次到第三次小灯泡实际功率变大,表格记录小灯泡的亮度变亮,所以小灯泡亮度由实际功率决定。
(3)[5]由图甲知,灯泡与滑动变阻器组成串联电路。当灯泡两端电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,根据欧姆定律得,此时灯泡的电阻为
当灯泡两端电压为3V时,通过电流为0.24A,根据欧姆定律得,此时灯泡的电阻为
灯泡的电阻变化量
当灯泡两端电压为2V时,由串联电路电压特点知,滑动变阻器两端电压为
由串联电路电流特点知,通过滑动变阻器的电流为0.2A,根据欧姆定律得,此时滑动变阻器的电阻为
当灯泡两端电压为3V时,由串联电路电压特点知,滑动变阻器两端电压为
由串联电路电流特点知,通过滑动变阻器的电流为0.24A,根据欧姆定律得,此时滑动变阻器的电阻为
滑动变阻器的电阻变化量
所以滑动变阻器阻值的变化量ΔRp大于小灯泡阻值的变化量ΔRL。
(4)①[6]如图乙所示,断开开关S3,闭合开关S1、S2,此时灯泡L与电阻R0并联后再与滑动变阻器串联,调节滑动变阻器滑片P,使得灯泡正常发光,即灯泡两端电压为额定电压U额,由并联电路电压特点知,电阻R0两端电压为额定电压U额,根据欧姆定律知,电流表示数为,此时灯泡正常发光。
③[7]由②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,记下电流表的读数为I,此时灯泡与电阻R0并联电流表测得为电流I为通过灯泡L的和电阻R0的电流之和;由并联电路电流特点知,通过灯泡的电流为
根据得,小灯泡额定功率的表达式
9.【答案】 对准零刻度线 ; B ; 通路 ; 小灯泡断路 ; 0.3 ; 0.75 ; 0.12
【详解】
(1)[1]电表使用前要调零。闭合开关前,需要检查电流表、电压表的指针是否对准零刻度线。
[2]为保护电路电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
(2)[3][4]接通电源,闭合开关后,无论怎样移动滑片P,小灯泡均不发光,电流表指针不偏转,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,即说明电压表与电源之间的电路连接是通路;则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,若电路中只有一处故障,则可能是灯泡断路。
(3)[5][6]当电压表示数为2.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[7]排除故障后,重新开始实验(滑动变阻器连入电路的电阻最大),电源电压保持不变,闭合开关,电流表示数为0.12A,由欧姆定律,变阻器的电压为
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V
根据串联电路电压的规律,电源电压为
U= U滑+UV=2.4V+0.5V=2.9V
灯正常发光时,变阻器的电压为
U′滑=2.9V-2.5V=0.4V
此时滑动变阻器消耗的功率
P滑= U′滑IL=0.4V×0.3A=0.12W
10.【答案】(1)b;断路
(2)1.2;6.25;1
(3)增大
(4)电压表;温度越高,电阻丝的电阻越大,由欧姆定律知电路电流越小,根据串联分压原理可知,电阻丝两端的电压越大,应选择电压表改装为温度显示仪。
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即将滑片置于b端。
闭合开关后,小灯泡不亮,说明电路中出现断路,所以电路故障可能是滑动变阻器断路;若滑动变阻器短路,电路是通路,电流变大,小灯泡会很亮。
(2)如图所示,电压表选择的是小量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为1.2V。
由图像可知,灯泡电压为额定电压2.5V时,电流为0.4A,所以它正常发光是电阻,小灯泡的额定功率。
(3)由于,由图丙数据分析可知,电压与电流的比值越来越大,即小灯泡的电阻不断增大;由可知,小灯泡的功率也不断增大,所以灯丝的温度也不断升高,由此可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(4)见答案
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