在测定“小灯泡电功率”的实验中,小明所在的实验小组用的电源为3节干电池串联组成,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10

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  • 解题思路:(1)测定“小灯泡电功率”的实验原理:P=UI,连接电路时,开关应该断开,根据灯泡的额定电压和电阻计算出额定电流的大约值,判断电流表的量程,根据灯泡的额定电压,判断电压表的量程;(2)根据电路图连接实物图,注意连接的顺序和方式,滑动变阻器要接一上一下,电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联;(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处;(4)小灯泡不亮,但电流表有示数,一般是由灯泡实际功率太小不足以发光造成的,据此分析答题;(5)确定电压表的量程和分度值,读出电压表的示数,要增大灯泡两端的电压,则应减小滑动变阻器的阻值;(6)根据图象确定U=2.5V时的电流值,根据P=UI计算出电功率的值;(7)图象不是直线说明电压与电流的比值即电阻是变化的,可以从影响电阻大小的因素进行分析,从图象上分析电压表和电流表示数的比值变化;(8)电流表无示数,说明电路故障为断路,电压表示数很大,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连.

    (1)实验的原理是:P=UI,

    在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态,

    小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω,灯泡正常发光时的电流大约为I=

    U额

    R′L=[2.5V/10Ω]=0.25A,所以电流表选择0~0.6A的量程,

    小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择0~3V的量程;

    (2)滑动变阻器与灯泡串联,已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,电压表与灯泡并联,电压表选择0~3V的量程,电流表与灯泡串联,选择0~0.6A的量程,如图所示:

    (3)由图乙知,滑动变阻器的下面接了左边的C接线柱,所以在闭合开关前,应将滑片移至最右端即B端,使其阻值最大;

    (4)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值,闭合开关,由于电路总电阻很大,电路电流较小,灯泡的实际功率很小,可能不足以引起灯泡发光;闭合开关后,如果灯泡不亮,应移动滑动变阻器滑片,看灯泡是否发光,如果发光,说明电路不存在故障,如果移动滑片后灯泡仍不发光,说明电路存在故障,然后查找故障原因;

    (5)由图丙知,电压表的量程为0~3V,示数为2V<2.5V;,所以要使灯泡正常发光,即使电压表示数为2.5V,根据串联电路的分压特点,应减小滑动变阻器的阻值,将滑片向左端即A端滑动;

    (6)由图象知,当U=2.5V时,I=0.2A,则P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;

    (7)由图象可知电压和电流的比值是变化的即灯泡的电阻是变化的,原因是灯丝电阻随温度变化而变化,所以通过小灯泡的电流不与其两端的电压成正比,

    从图象分析电压增大,电流增大,但是电压比电流增大的倍数大,所以电压增大,[U/I]增大;

    (8)闭合开关后,灯不亮,电流表无示数,说明电路故障为断路,电压表示数很大,说明电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障为小灯泡断路.

    故答案为:(1)P=UI;断开;0~0.6A;0~3V;(2)见上图;(3)B;(4)C;(5)2;A;2.5;(6)0.5;(7)灯丝电阻随温度变化而变化;变大;(8)小灯泡断路.

    点评:

    本题考点: 电功率的测量.

    考点点评: 此题是测定“小灯泡电功率”的实验,考查了电流表、电压表、滑动变阻器的连接,电流表量程的选择及电压表的读数,电路故障分析,同时考查了图象的分析及电功率的计算,考查得很全面.