(2013•长宁区三模)小美做“测定小灯泡的电功率“实验,小灯泡的额定电压为3.8伏,电源电压为1.5伏的整数倍且不变.

1个回答

  • 解题思路:①电源电压应大于灯泡额定电压,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处;

    将滑片移到滑动变阻器的另一端,闭合电键,小灯泡的亮度偏暗,然后她向变阻器的另一端移动滑片,

    发现小灯泡继续变暗,小灯泡继续变暗说明电路电流继续减小,滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大,

    说明闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,闭合开关时电压表示数等于电源电压,

    根据电压表与电流表示数,由欧姆定律可以求出灯泡阻值;

    由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,由串联电路特点与欧姆定律可以求出滑动变阻器阻值.

    ②灯泡额定电压电压是3.8V,如果电压表与灯泡并联,如果用小量程,灯泡正常发光时超过其量程,

    则电压表应该用大量程,大量程的分度值是0.5V,灯泡额定电压是3.8V,灯泡正常发光时,

    电压表指针不可能指在刻度线上,因此电压表应该与滑动变阻器并联,且电压表选用小量程;

    由题意知,电流为0.2A时灯泡发光较暗,因此灯泡正常发光时的电流应大于0.2A,

    根据串联电路特点及欧姆定律求出电源电压、灯泡正常发光时的电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率.

    ①由题意可知,电源电压为3V,灯泡额定电压是3.8V,所选电源电压太小;

    由题意可知,闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为零,这是错误的,闭合开关前滑动变阻器滑片应置于最大阻值处;

    电源电压是3V,电压表量程应该为0~3V,由图示电压表可知,其分度值是0.1V,示数为1V,

    由图示电流表可知其示数为0.1A,由串联电路特点可知,滑动变阻器电压为3V-1V=2V,

    ∵I=[U/R],∴滑动变阻器最大阻R滑最大=

    U滑

    I=[2V/0.1A]=20Ω.

    ②由题意可知,电压表与滑动变阻器并联,滑动变阻器滑片在中点,

    则滑动变阻器接入电路的阻值为R=

    R滑最大

    2=[20Ω/2]=10Ω,电源电压是1.5V的整数倍,

    a、如果电源电压为4.5V,则灯泡正常发光时滑动变阻器两端电压为4.5V-3.8V=0.9V,

    电路电流I=[0.9V/10Ω]=0.09A<0.2A,灯泡不能正常发光;

    b、如果电源电压为6V,灯泡正常发光时滑动变阻器电压为6V-3.8V=2.2V,

    电路电流I=[2.2V/10Ω]=0.22A,灯泡能正常发光,灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.22A=0.836W;

    c、如果电源电压为7.5V,灯泡正常发光时滑动变阻器电压为7.5V-3.8V=3.7V,此时电路电流I=[3.7V/10Ω]=0.37A,

    ∵I=[U/R],∴此时灯泡电阻R=[3.8V/0.37A]≈10.27Ω<15Ω,灯泡电阻随温度升高而增大,灯泡电阻不能小于15Ω,故电源电压不能为7.5V.

    故电源电压可能为:6V,灯泡额定功率可能为0.836W.

    故答案为:①器材选择存在的问题:选择电源电压太小;操作存在的问题:闭合开关前滑片没有置于最大阻值处;20;②6V;0.836.

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: 本题考查了实验操作分析、求滑动变阻器阻值、求电源电压与灯泡额定功率等问题,由于不知道电源电压,本题难度较大,要根据题意进行推理,然后答题,解题时注意讨论.