题目
洛洛同学想测定小灯泡的额定功率,如图所示,他选用了以下器材:标有“2.5 V”字样的小灯泡(正常工作电流约0.3A)、电源(电压为6V且不变)、量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流表、量程为“0~3V”与“0~15V”的电压表、开关、导线若干,以及两种规格的滑动变阻器(分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”字样)。 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò (1)通过估算,洛洛应选择标出 ______ 字样的滑动变阻器。 (2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整 ______ (滑片向左滑动时灯泡变亮)。 (3)连接好电路后,闭合开关,洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,电流表、电压表示数始终为零,若电路只有一处故障,则故障可能为( ________ ) A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.变阻器断路 D.变阻器短路 (4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,某时刻电压表示数为2.0V,移动滑片,直至 ______ ,若此时电流表示数如图乙所示,则此灯泡的额定功率为 ______ W。 (5)(双选)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻 R 0,来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图,其中能达到实验目的有( ________ ) A、 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò B、 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò C、 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò D、 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò补充设问 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò (6)连接电路时,开关应处于断开状态,正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于右端。 (7)洛洛正确连接后,闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,他接下来的操作是: ______ 。 (8)洛洛将实验数据和现象填写在下表中 实验次数 灯泡两端电压U/V 通过灯丝电流I/A 灯泡电功率P/W 灯泡的亮度 1 2.20 0.28 比正常发光暗 2 2.50 0.30 正常发光 3 2.80 0.32 比正常发光亮 可得出的实验结论: ______ (写出一条即可)。 (9)洛洛想用该电路继续测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,但是发现直接利用电压表0~15V量程测量时误差较大,原因是 ______ ,若在不改变实验器材的情况下,请简要写出他的操作步骤: ______ 。 实验结束后,对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比偏大。 通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;洛洛认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对洛洛此观点的评价是 ______ (创新设问)在各小组内交流探究方案和探究结果,对探究中的一些问题进行反思与研讨,如:小灯泡工作时的电功率一定等于它的额定功率吗?你的反思与研讨的问题是: ______ 。 变式点1:仪器规格的选取 (1)洛洛将本实验中的小灯泡换为额定电压为3.8V的小灯泡(正常工作时的电阻约为7Ω),则电压表应选 ______ V量程,应选择标有 ______ 字样的滑动变阻器。 变式点2:特殊方法测电功率 (2)完成上面实验后,洛洛同学又想测量额定电压为 U 额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图所示的电路,已知电源电压恒为 U,定值电阻的阻值为 R 0,请你完成下面实验步骤: 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò ① ______ (填写S、S 1、S 2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ______ ; ② ______ (填写S、S 1、S 2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为 U 1; ③灯泡额定功率的表达式为 P 额= ______ 变式点3:实验数据分析 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò (3)洛洛闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图所示的 I- U关系图像。根据图像信息可以得出 ______ (写出一条即可)。 变式点4:实验误差分析 (4)洛洛同学调整电路后发现无法调节电压表示数为2.5V,于是在调节电压表的示数为2.2V时,测出此时通过电路的电流,计算出小灯泡的电阻 R L,再根据 P 0= 2 由-|||-8 90-|||-8 90-|||-() ò计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值 ______ (选填“大”或“小”)。
洛洛同学想测定小灯泡的额定功率,如图所示,他选用了以下器材:标有“2.5 V”字样的小灯泡(正常工作电流约0.3A)、电源(电压为6V且不变)、量程为“0~0.6A”与“0~3A”的电流表、量程为“0~3V”与“0~15V”的电压表、开关、导线若干,以及两种规格的滑动变阻器(分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”字样)。
(1)通过估算,洛洛应选择标出
______
字样的滑动变阻器。
(2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整
______
(滑片向左滑动时灯泡变亮)。
(3)连接好电路后,闭合开关,洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,电流表、电压表示数始终为零,若电路只有一处故障,则故障可能为(
________
)
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.变阻器断路 D.变阻器短路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,某时刻电压表示数为2.0V,移动滑片,直至
______
,若此时电流表示数如图乙所示,则此灯泡的额定功率为
______
W。
(5)(双选)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻 R 0,来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图,其中能达到实验目的有(
________
)
A、
B、
C、
D、
补充设问
(6)连接电路时,开关应处于断开状态,正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于右端。
(7)洛洛正确连接后,闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,他接下来的操作是:
______
。
(8)洛洛将实验数据和现象填写在下表中
可得出的实验结论:
______
(写出一条即可)。
(9)洛洛想用该电路继续测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,但是发现直接利用电压表0~15V量程测量时误差较大,原因是
______
,若在不改变实验器材的情况下,请简要写出他的操作步骤:
______
。
实验结束后,对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比偏大。
通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;洛洛认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对洛洛此观点的评价是
______
(创新设问)在各小组内交流探究方案和探究结果,对探究中的一些问题进行反思与研讨,如:小灯泡工作时的电功率一定等于它的额定功率吗?你的反思与研讨的问题是:
______
。
变式点1:仪器规格的选取
(1)洛洛将本实验中的小灯泡换为额定电压为3.8V的小灯泡(正常工作时的电阻约为7Ω),则电压表应选
______
V量程,应选择标有
______
字样的滑动变阻器。
变式点2:特殊方法测电功率
(2)完成上面实验后,洛洛同学又想测量额定电压为 U 额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图所示的电路,已知电源电压恒为 U,定值电阻的阻值为 R 0,请你完成下面实验步骤:
①
______
(填写S、S
1、S
2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为
______
;
②
______
(填写S、S
1、S
2的通断情况),保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表示数为
U
1;
③灯泡额定功率的表达式为 P 额=
______
变式点3:实验数据分析
(3)洛洛闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图所示的 I- U关系图像。根据图像信息可以得出
______
(写出一条即可)。
变式点4:实验误差分析
(4)洛洛同学调整电路后发现无法调节电压表示数为2.5V,于是在调节电压表的示数为2.2V时,测出此时通过电路的电流,计算出小灯泡的电阻 R L,再根据 P 0=
计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值
______
(选填“大”或“小”)。
(1)通过估算,洛洛应选择标出
(2)请用笔画线代替导线将图甲中实物电路图连接完整
(3)连接好电路后,闭合开关,洛洛同学发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,电流表、电压表示数始终为零,若电路只有一处故障,则故障可能为(
A.灯泡短路 B.灯泡断路
C.变阻器断路 D.变阻器短路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片,某时刻电压表示数为2.0V,移动滑片,直至
(5)(双选)同组的阳阳同学打算只利用一只电表和增加一个已知阻值的定值电阻 R 0,来测量小灯泡的额定功率。他设计了如图所示的不同方案的电路图,其中能达到实验目的有(
A、
B、
C、
D、
补充设问
(6)连接电路时,开关应处于断开状态,正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于右端。
(7)洛洛正确连接后,闭合开关,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,他接下来的操作是:
(8)洛洛将实验数据和现象填写在下表中
| 实验 次数 |
灯泡两端 电压U/V |
通过灯丝 电流I/A |
灯泡电功 率P/W |
灯泡的 亮度 |
| 1 |
2.20 |
0.28 |
|
比正常发光暗 |
| 2 |
2.50 |
0.30 |
|
正常发光 |
| 3 |
2.80 |
0.32 |
|
比正常发光亮 |
(9)洛洛想用该电路继续测量额定电压为3.8V的小灯泡的额定功率,但是发现直接利用电压表0~15V量程测量时误差较大,原因是
实验结束后,对测量结果进行误差分析,考虑到电压表中也有电流通过,该电路所测小灯泡的额定电功率与真实值相比偏大。
通过大量的实验研究,我们必须养成一定的科学态度。比如,通过移动变阻器的滑片,获得多次实验数据很重要;洛洛认为对于灯泡的意义是便于求出平均功率达到减小测量误差的目的。你对洛洛此观点的评价是
(创新设问)在各小组内交流探究方案和探究结果,对探究中的一些问题进行反思与研讨,如:小灯泡工作时的电功率一定等于它的额定功率吗?你的反思与研讨的问题是:
变式点1:仪器规格的选取
(1)洛洛将本实验中的小灯泡换为额定电压为3.8V的小灯泡(正常工作时的电阻约为7Ω),则电压表应选
变式点2:特殊方法测电功率
(2)完成上面实验后,洛洛同学又想测量额定电压为 U 额的小灯泡的额定功率,但发现电流表已经损坏,于是他又找来了两个开关和一定值电阻,设计了如图所示的电路,已知电源电压恒为 U,定值电阻的阻值为 R 0,请你完成下面实验步骤:
①
②
③灯泡额定功率的表达式为 P 额=
变式点3:实验数据分析
(3)洛洛闭合开关,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图所示的 I- U关系图像。根据图像信息可以得出
变式点4:实验误差分析
(4)洛洛同学调整电路后发现无法调节电压表示数为2.5V,于是在调节电压表的示数为2.2V时,测出此时通过电路的电流,计算出小灯泡的电阻 R L,再根据 P 0=
计算灯泡的额定功率。按此方案算出灯泡的额定功率比真实值
题目解答
答案
“20Ω 0.5A”
C 左 电压表示数为2.5V 0.65 AB 断开 右 断开开关,更换小灯泡,并将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,然后闭合开关进行实验 灯泡的亮度取决于实际功率(或灯泡两端的电压不同时,其功率也不同) 电压表使用0~15V量程测量时,分度值为0.5V,无法准确确定小灯泡是否正常发光 将电压表0~3V量程接到滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2V时,小灯泡正常发光 偏大 错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差 定值电阻的阻值是否会随电压的增大而增大 0~15 “10Ω 1A” 闭合S、S1,断开S2 U-U额 闭合S、S2,断开S1
小灯泡的电阻随温度的变化而变化(或小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大) 大 小灯泡的电阻是变化的
C 左 电压表示数为2.5V 0.65 AB 断开 右 断开开关,更换小灯泡,并将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,然后闭合开关进行实验 灯泡的亮度取决于实际功率(或灯泡两端的电压不同时,其功率也不同) 电压表使用0~15V量程测量时,分度值为0.5V,无法准确确定小灯泡是否正常发光 将电压表0~3V量程接到滑动变阻器两端,当电压表示数为2.2V时,小灯泡正常发光 偏大 错误的,小灯泡在不同电压下电功率是不同的,不能取平均值减小误差 定值电阻的阻值是否会随电压的增大而增大 0~15 “10Ω 1A” 闭合S、S1,断开S2 U-U额 闭合S、S2,断开S1
小灯泡的电阻随温度的变化而变化(或小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大) 大 小灯泡的电阻是变化的