在測定小燈泡額定功率的實驗中,有電源、電流表、電壓表、開關(guān)、標有“50Ω2A”字樣的滑動變阻器和若干導線等器材供選用.待測小燈泡上所標“0.3A”的字樣清晰可見,電壓表的 0~15V檔損壞,小燈泡的額定功率估計為 1.5W左右.某同學實驗步驟正確,當他閉合電鍵時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為2V和0.2A.接著他邊思考邊實驗,直至小燈泡正常發(fā)光,這時滑動變阻器的滑片恰好在滑動變阻器的中點上(即變阻器連入電路的電阻為25Ω).
(1)畫出小燈泡正常發(fā)光時的電路圖,并簡述實驗中判定小燈泡正常發(fā)光的理由.
(2)求出小燈泡的額定功率.
分析:(1)由于燈泡上所標“0.3A”字樣清晰可見,故當電流為0.3A時,燈泡的實際功率為額定功率;
小燈泡的額定功率估計為1.5W左右,故燈泡的額定電壓約U=
P
I
=
1.5W
0.3A
=5V,電壓表應(yīng)使用0~15V的量程;
由于電壓表0~15V檔損壞,故實驗時不能用電壓表測燈泡電壓,應(yīng)當去掉電壓表,實驗電路中只用電流表;
實驗時閉合開關(guān),改變滑動變阻器的阻值,直到電流表的示數(shù)為0.3A.
(2)連接電路時,開關(guān)是斷開的,滑動變阻器的阻值在最大位置處,當閉合開關(guān)時,電壓表和電流表的示數(shù)應(yīng)分別為2V和0.2A,由U=IR計算出滑動變阻器上的電壓,由串聯(lián)電路特點可求出電源電壓;然后由U=IR出燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器上的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路特點求出此時燈泡兩端的電壓,此即為為燈泡額定電壓,最后由P=UI計算燈泡的額定功率.
解答:解:(1)由于電壓表0~15V量程損壞,無法測燈泡正常發(fā)光時燈泡電壓,故實驗電路不用電壓表;實驗電路由電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表串聯(lián)組成,實驗電路圖如圖所示.
判定小燈泡正常發(fā)光的理由:閉合開關(guān),移動滑片P,使電流表的示數(shù)為0.3A,達到燈泡的額定電流,燈泡即可正常發(fā)光.
(2)剛閉合開關(guān)時,滑動變阻器全部阻值都接入電路,滑動變阻器上的電壓U=IR=0.2A×50Ω=10V,
電源電壓U=U+UV=10V+2V=12V;燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器上的電壓U′=IR′=0.3A×25Ω=7.5V;
燈泡的額定電壓U=U-U′=12V-7.5V=4.5V;
燈泡的額定功率P=UI=4.5V×0.3A=1.35W.
答:(1)電路圖如圖所示;當電流表示數(shù)等于燈泡額定電流0.3A時,燈泡正常發(fā)光.
(2)燈泡的額定功率是1.35W.
點評:本題考查了畫實驗電路圖、串聯(lián)電路的特點及電功率的計算;解題的關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的特點、歐姆定律,先求出電源電壓,再求出燈泡的額定電壓,最后由功率公式求燈泡的額定功率.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中物理 來源: 題型:

在“測定小燈泡額定功率”的實驗中,
(1)小華按照電路圖進行連接,當他剛把最后一根導線連接好,小燈泡就立刻發(fā)光了.出現(xiàn)這種現(xiàn)象,是由于在連接電路前
沒有斷開開關(guān)
沒有斷開開關(guān)
.除此之外,連接電路還要注意兩點:一是連接電路前要使變阻器置于最大阻值處,二是閉合開關(guān)前要先進行
試觸
試觸
.變阻器置于最大阻值處的作用是
防止電路中電流過大損壞電路元件
防止電路中電流過大損壞電路元件

(2)小華按規(guī)范要求重新連接好電路(如圖),閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮.他利用電壓表判斷故障(假設(shè)故障只有一處),保持電壓表接d點的一端不動,另一端分別接a、b、c三點.分別接a、b兩點時電壓表均無示數(shù),接c點時電壓表有示數(shù),故障原因是
開關(guān)接觸不良
開關(guān)接觸不良

(3)排除故障,電路恢復正常后,滑片P向左滑動的過程中,小燈泡的功率
變大
變大
(選填“變大”、“變小”或“不變”),小燈泡的亮度
變亮
變亮
 (選填“變亮”、“變暗”或“不變”).

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?揚州)在“測定小燈泡額定功率”的實驗中,電源電壓為6V,小燈泡和額定電壓為3.8V.
(1)小明在連接實驗電路時還有導線未接上,如圖甲所示,請用筆畫線代替導線把圖甲中的電路連接好(導線不得交叉).
(2)在閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)該移到
A
A
(A/B)端.
(3)實驗時,要使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為
3.8
3.8
V,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為
0.7
0.7
A,那么小燈泡的額定功率是
2.66
2.66
W.
(4)小華為了得到比較準確的小燈泡額定功率,她用同一套器材做了三次實驗(她將電壓表調(diào)到3.8V,圖丙是其中一次實驗所調(diào)的電壓表示數(shù)),獲得三組數(shù)據(jù),并進行了三數(shù)據(jù)處理,如下表:
實驗序號 電流示數(shù)/A 額定功率/W 額定功率的平均值/W
1 0.71 2.698  P=
2.698+2.622+2.584
3
=2.635
2 0.69 2.622
3 0.68 2.584
①她測得功率有差異的主要原因是
電流表和電壓表量程太大,三次實驗有誤差,所以電流和電壓不同,電功率有誤差
電流表和電壓表量程太大,三次實驗有誤差,所以電流和電壓不同,電功率有誤差

②這樣處理數(shù)據(jù)的方法是否正確?
正確
正確
(正確/不正確),其理由是
求平均值可以減小誤差
求平均值可以減小誤差

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?泉港區(qū)質(zhì)檢)在測定小燈泡額定功率的實驗中,有器材:電阻約為10Ω的小燈泡一只,量程為3V的電壓表一個,開關(guān)一個,滑動變阻器一個,電源電壓3V,導線若干.另可供選擇的電流表有:A.量程為100mA的電流表; B.量程為0.6A的電流表; C.量程為3A的電流表.
(1)為保證測量比較準確,電流表應(yīng)選
B
B

(2)實驗的電路圖如圖所示,圖中甲是
電流表
電流表

(3)根據(jù)電路圖連接好實物后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3V,取下燈泡,兩表的示數(shù)仍不變,出現(xiàn)故障的原因可能是
燈泡處斷路
燈泡處斷路
.                    
(4)故障排除后進行實驗,若小燈泡的額定電壓為2V,當滑動變阻器的滑片在圖所示的位置時,電壓表的示數(shù)只有1.8V,為了測出小燈泡的額定功率,此時應(yīng)把滑片向
適當移動.
(5)根據(jù)測出的數(shù)據(jù),畫出了電流、電壓的關(guān)系圖象(如圖),由此可知小燈泡的額定功率為
0.5
0.5
W.
(6)利用圖的電路,還可以完成的實驗有:
測小燈泡的電阻
測小燈泡的電阻
(寫出一個即可)

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科目:初中物理 來源: 題型:

在“測定小燈泡額定功率”的實驗中:電路如圖所示,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω,電源為兩節(jié)干電池.

(1)請用筆畫線代替導線,將圖中的元件連成符合這個實驗要求的電路(連線不能交叉).

(2)正確連好電路后,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈L不發(fā)光,但電壓表有讀數(shù),而電流表無讀數(shù),故障的原因可能是
D
D

A.電流表處有開路   B.電壓表正負接線柱處開路
C.小燈泡L短路      D.小燈泡L的燈絲斷了
(3)排除故障后,當小燈泡L正常發(fā)光時,電流表指針位置如圖所示,則小燈泡L的額定功率為
0.65
0.65
W.

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科目:初中物理 來源: 題型:

在“測定小燈泡額定功率”的實驗中(小燈泡標有“3.8V“字樣,燈泡的電阻約為12Ω):
(1)在連接電路時,開關(guān)應(yīng)該是
斷開
斷開
的.
(2)某同學在連接實驗電路時還有導線未接上,如圖a所示.請你用筆畫線代替導線,把圖中電路連接好,閉合開關(guān)后,要求變阻器滑片向右移動時燈泡變亮(請勿更改原有導線,且所有導線不得交叉).
(3)正確連接好電路后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器,當電壓表的示數(shù)為
3.8v
3.8v
時,燈泡正常發(fā)光,此時電流表的指針位置如圖b所示,其示數(shù)為
0.32A
0.32A
,則小燈泡的額定功率是
1.216W
1.216W

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