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.

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  • 解题思路:(1)电流表与灯泡并联,根据闭合开关前应将滑片移至最大阻值处确定滑动变阻器下面所接的接线柱;

    (2)小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的电路断路;

    (3)由图乙读出电压表的示数,根据实际电压和额定电压的关系,确定实际功率和额定功率的关系;

    (4)根据图象确定电压为2.5V时的电流,根据灯丝的电阻随温度的升高而增大的特点进行分析;

    根据电功率公式P=

    U

    2

    R

    进行分析.

    (1)电流表与灯泡串联,灯泡的额定电流大约为I=[U/R]=[2.5V/10Ω]=0.25A,所以可选择0~0.6A的量程;

    滑动变阻器与灯泡串联,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于A端,说明此时其阻值最大,则滑动变阻器的下面应接B接线柱,如图所示:

    (2)小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,则与电压表并联的小灯泡断路;

    (3)由图乙知,电压表的量程为0~3V,示数为2.2V,小于额定电压,所以此时电功率低于额定电功率;

    (4)由图丙知,当电压为2.5V时,电流为0.2A,则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

    (5)①灯泡两端电压的增大,电流增大,灯丝的温度升高,金属导体的电阻随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻增大.

    ②家庭中的白炽灯在刚刚打开时温度比较低所以电阻就比较小,电源电压保持220V不变,电阻小从而导致功率大于额定功率所以在刚刚打开开关时容易坏.

    故答案为:(1)见上图; (2)小灯泡断路;(3)<;(4)0.5;

    (5)①灯泡两端电压的增大,电流增大,灯丝的温度升高,金属导体的电阻随温度的升高而增大,所以灯丝的电阻增大.②家庭中的白炽灯在刚刚打开时温度比较低所以电阻就比较小,电源电压保持220V不变,电阻小从而导致功率大于额定功率所以在刚刚打开开关时容易坏.

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: 此题是测量小灯泡的额定功率的实验,考查了电压表的连接、读数、滑动变阻器的连接,有关电路故障的分析时该题中的难点,第(5)问还涉及到了有关灯丝电阻与温度的关系及电功率的实际应用.