Question

【題目】小明用如圖甲所示的電路來測量小燈泡的電功率(電源電壓3V，小燈泡的額定電壓2.5V)。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將小明組的電路連接完整，要求向右移動(dòng)滑片時(shí)燈泡變亮_______；

(2)連接圖甲的電路時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最_______端(選填“左”或“右”)；

(3)連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電壓表示數(shù)近似等于3V，電流表示數(shù)幾乎為零，電路故障可能是：______________；

(4)排除故障后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P至電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為_______V，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓_______(選填“增大”或“減小”)；

(5)小明從滑動(dòng)變阻器接人電路阻值最大時(shí)開始記錄數(shù)據(jù)，得到小燈泡U-I圖象，如圖丙所示，則小燈泡的額定功率是_______W；

(6)如果把燈光調(diào)暗，使小燈泡兩端的電壓為2.4V，小燈泡的實(shí)際功率占電路總功率的百分比是_______%；

(7)小明想繼續(xù)研究小燈泡在電壓時(shí)的發(fā)光功率情況�？墒菬o論如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器都無法達(dá)到想要的數(shù)值，請(qǐng)教老師后老師給了圖丁讓他嘗試，結(jié)果小明順利的完成了實(shí)驗(yàn)，其原因是用圖丁做本次實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器可調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓的范圍是______________。

Answer 1

【答案】 左 小燈泡斷路 2.2 減小 0.75 80 0～3V

【解析】

(1)[1]由圖甲知，燈、電流表、滑動(dòng)變阻器串聯(lián)于電路中，電壓表測燈兩端的電壓，電流表測整個(gè)電路的電流，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，燈泡的亮度變亮，由歐姆定律知，此時(shí)電路中的總電阻減小，即滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值減小，故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器右下接線柱與開關(guān)右接線柱相連，如下圖所示。

(2)[2]在連接電路時(shí)，為保護(hù)電路，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于最大值端，故滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到最左端。

(3)[3]連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表示數(shù)幾乎為零，說明電路形成了斷路，電壓表示數(shù)近似等于3V，說明電壓表串聯(lián)接入了電路，電壓表串聯(lián)接入電路時(shí)，相當(dāng)于斷路，故電路故障可能是小燈泡斷路。

(4)[4]由圖乙知，電壓表的量程為0～3V，分度值為0.1V，示數(shù)為2.2V。

[5]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右端移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值減小，根據(jù)串聯(lián)電壓分壓的特點(diǎn)知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓將減小。

(5)[6]由丙圖知，當(dāng)燈兩端的電壓等于2.5V時(shí)，通過燈的電流為0.3A，由得，小燈泡的額定功率

(6)[7]當(dāng)燈兩端電壓為2.4V時(shí)，燈消耗的實(shí)際功率為

電路消耗的總功率為

根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)知

燈消耗的實(shí)際功率占總功率的百分比為

(7)[8]由圖丁知，當(dāng)滑片位于A端時(shí)，燈、電壓表、電流表被短路，電壓表的示數(shù)為0，當(dāng)滑片位于B端時(shí)，根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)知，電壓表的示數(shù)為3V，等于電源電壓。故滑動(dòng)變阻器可調(diào)節(jié)小燈泡兩端電壓的范圍是0～3V。