在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的试验中,电源为两节新干电池.(1)连接电路...
问题详情:
在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的试验中,电源为两节新干电池.
(1)连接电路时,开关应 ,请用笔画线将图*电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接人电路的电阻变小.
(2)电路连接后,闭合开关,移动滑片(未达到最小阻值),发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 .
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑片使电压表的示数为 V,此时电流表的示数如图*所示,则小灯泡额定功率是 W.
(4)某同学在测另外一个小灯泡额定功率过程中,她用同一套器材做了三次实验,获得三组数据,并进行了数据处理,如下表:
实验序号 | 电流示数/A | 额定功率/W | 额定功率的平均值/W |
1 | 0.71 | 2.698 | P额==2.635 |
2 | 0.69 | 2.622 | |
3 | 0.68 | 2.584 |
①这样处理数据的方法是否正确? (正确/不正确),其理由是 .
(5)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个R0=5Ω的电阻,设计了如图丁的电路及实验方案:
①调节滑片使电压表的示数为额定电压;
②保持滑片位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,测出R0两端的电压U0,通过计算得到小灯泡的额定功率.
指出他的设计方案中存在的两个问题:
问题一: ;问题二: .
【回答】
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)为保护电路,连接电路过程中开关应该断开;滑片P向左滑动时,接入电阻变小,则变阻器的下面应接左边的接线柱;
(2)发现灯泡不亮,电流表有示数,则电路为发生短路,电压表无示数,说明与电压表并联的用电器两端无电压,则与电压表并联的电路短路;
(3)要测灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压等于其额定电压;根据图*读出电流表的示数,由P=UI计算出灯泡的额定电功率;
(4)由于在进行读数时,具有误差,所以虽然用同一套器材做了三次实验,结果也会有差别,此时可以用求平均值的方法来减小误差;
(5)根据串联电路的特点分析灯泡是否能够正常发光;电压表并联在电路中,电流应由正接线柱流入,负接线柱流出.
【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开;将变阻器串联在电路中,滑片P向左滑动时,接入电阻变小,则变阻器的下面应接左边的接线柱,如图所示:
(2)灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则可能与电压表并联的灯泡短路;
(3)要测量灯泡的额定功率,应使灯泡两端的电压等于其额定电压,则应调节滑片使电压表的示数为2.5V;由图*知,电流表选择0~0.6A的量程,示数为0.3A;则额定电功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)由于在进行电压表和电流表的读数时,存在误差,所以测得的功率有差异;因为是用同一套器材测量灯泡的额定功率,所以可以通过求平均值的办法减小误差,做法正确.
(5)由题意知,电源电压约为3V,R0=5Ω,灯泡正常发光时电阻约为8Ω,当变阻器电阻为零时,设灯泡两端的电压为U,
根据串联分压可知: =,即=解得:U≈1.8V<2.5V,所以无论怎样调节变阻器,都不能使灯泡正常发光;
保持滑片位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,电压表的正负接线柱接反,无法测出R0两端的电压.
故*为:
(1)断开;见上图;
(2)灯泡短路;
(3)2.5;0.75;
(4)正确;三次实验都是测量灯泡的额定功率,求平均值可以减小误差;
(5)无论怎样调节变阻器,都不能使灯泡正常发光;只将电压表的a点接线改接到c点,电压表的正负接线柱接反,无法测出R0两端的电压.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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