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实验室购买了一批规格为“2.5V0.75W”的小灯泡,小明利用其中一只灯泡做测量小灯泡电功率的实验。
(1)用笔画线代替导线把如图所示的实物电路补充完整。
(_______)
(2)按图连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至_____端(选填“左”或“右”);闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是_____。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.34 | 0.44 |
(3)排除故障后,闭合开关并调节滑动变阻器,测得如下一组数据。其中第2次实验时的电流表示数如图所示,则第二次测得的电流是_____A。
①分析这组数据,你认为该小灯泡是否合格:_____,其原因是:_____。
②假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡内钨丝的长度与合格产品相比是长了还是短了?答:_____。
【回答】
右 小灯泡灯丝断路 0.40 不合格 电压为2.5V时,其功率为1W,大于出厂规格 短了
【分析】
(1)由灯泡的额定电压确定电压表使用的量程,电压表与灯泡并联,注意电压表的正负接线柱,滑动变阻器选择一上一下串联在电路中;
(2)闭合开关前,滑片置于最大阻值处,离接入的下面接线柱最远;
灯泡不发光,可能灯泡短路或断路.电流表无示数,可以断定灯泡断路,电压表串联在电路中,电压表测电源电压;
(3)根据电流表的量程和分度值以及指针的未知读出电流值;
①通过实验数据求得灯泡的额定功率,与灯泡上标注的额定功率进行比较,如果相等则合格,否则不合格;
②电压相等时,知道功率,根据比较电阻的大小,根据电阻大小的影响因素比较钨丝的长短。
【详解】
(1)由灯泡的额定电压可知电压表选择0~3V量程,电压表与灯泡并联,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出;滑动变阻器已经选定下面接线柱,任意选择上面一个接线柱,把滑动变阻器串联在电路中,如图:
(2)闭合开关前,滑片处于最大阻值处起保护电路作用,滑片移至右端;
灯泡不发光,电流表无示数可知,灯泡断路,电压表串联在电路中,测电源电压,示数接近电源电压;
(3)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,因此灯泡的额定电流为0.4A;
因为
,
所以,灯泡不合格。
由知,电压相等时,功率越大,电阻越小,钨丝长度和横截面积相同时,钨丝越短,电阻越小,所以,实验用的灯泡钨丝长度比合格灯泡的钨丝长度短。
【点睛】
本题为探究用电器的电功率实验,其中涉及到实物的电路连接、电流表的读数方法、电路故障分析等电学通用考点,具有一定综合*。
知识点:电阻
题型:实验,探究题
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