小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变.(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是.(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移灯泡变暗),并在虚线框内画出电路图.(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是.(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻是Ω.(5)完
2019-06-24
小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压恒定不变.
(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是___.
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移灯泡变暗),并在虚线框内画出电路图.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,她发现灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表无示数,其故障原因可能是___.
(4)故障排除后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常工作时的电阻是___Ω.
(5)完成上述实验后,小丽向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,想测出小灯泡的额定功率,请你帮她完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点___(填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为___V;
②保持滑片的位置不动,再将开关S2拨到触点___(填“1”或“2”),读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式为P额=___(用已知量和测量量表示).
(6)如果在家里做测白炽灯额定电功率实验,家里一般没有电流表或电压表,所以可以利用___和___测量更方便.小明家中的电能表表盘如图1所示,仅让该灯正常工作发现通电3min转盘转了10r,则小明所测白炽灯的额定电功率是___W.聪明的小明马上又算出了白炽灯正常工作的电阻是___Ω.小明又到实验室借电学实验器材,准备通过测量后判断所算得的电阻是否准确,老师借给小明一种能直接测量电阻的仪表,图2是该电表的表头及小明测量时指针的偏转情况.根据图中所给信息判断,小明所测读数是___Ω.小明发现计算得到的电阻值 和直接测量的电阻值差异很大,你分析原因可能是___.
优质解答
(1)伏安法测电阻的原理是:R=;
(2)变阻器应与灯泡串联,滑片向左移灯泡变暗,说明电路中电流变小,电路中电阻变大,应将滑动变阻器的右下方接线柱接入电路中,如图所示:
;
先画出电源符号,从电源正极出发依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源的负极,然后把电压表并联在灯泡两端,如图所示:
;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联部分短路,即小灯泡短路;
(4)灯泡正常发光时的电压为3.8V,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.38A,
则灯泡的电阻R===10Ω;
(5)①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为3.8V;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接1,读出电压表示数U;
③此时定值电阻R0两端的电压:U0=U-U额=U-3.8V,
通过灯泡的电流:I额=I0==,
则小灯泡额定功率:P额=U额I额=3.8V×=;
(6)仅让该灯正常工作3min转10转消耗的电能:W=kW•h×10=kW•h,
该灯的额定功率:P额===0.1kW=100W;
灯泡额定电压220V,由P=可得灯泡电阻:RL===484Ω;
表盘上标着Ω,Ω是电阻的单位,所以该表是测量电阻的工具.如图2,指针指在30处,所以此时读数为30Ω;
因为灯丝的电阻随温度的升高而升高,所以在常温下测出的电阻与正常工作时的电阻不同,所以,直接测量的电阻值和计算得到的电阻值差异很大.
故答案为:
(1)R=;
(2)实物图的连接和电路图见上图;
(3)小灯泡短路;
(4)10;
(5)①2;3.8;②1;③;
(6)电能表;秒表;100;484;30;灯丝的电阻随温度的升高而增大.
(1)伏安法测电阻的原理是:R=;
(2)变阻器应与灯泡串联,滑片向左移灯泡变暗,说明电路中电流变小,电路中电阻变大,应将滑动变阻器的右下方接线柱接入电路中,如图所示:
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先画出电源符号,从电源正极出发依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源的负极,然后把电压表并联在灯泡两端,如图所示:
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(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现灯泡始终不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表并联部分短路,即小灯泡短路;
(4)灯泡正常发光时的电压为3.8V,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.38A,
则灯泡的电阻R===10Ω;
(5)①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为3.8V;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接1,读出电压表示数U;
③此时定值电阻R0两端的电压:U0=U-U额=U-3.8V,
通过灯泡的电流:I额=I0==,
则小灯泡额定功率:P额=U额I额=3.8V×=;
(6)仅让该灯正常工作3min转10转消耗的电能:W=kW•h×10=kW•h,
该灯的额定功率:P额===0.1kW=100W;
灯泡额定电压220V,由P=可得灯泡电阻:RL===484Ω;
表盘上标着Ω,Ω是电阻的单位,所以该表是测量电阻的工具.如图2,指针指在30处,所以此时读数为30Ω;
因为灯丝的电阻随温度的升高而升高,所以在常温下测出的电阻与正常工作时的电阻不同,所以,直接测量的电阻值和计算得到的电阻值差异很大.
故答案为:
(1)R=;
(2)实物图的连接和电路图见上图;
(3)小灯泡短路;
(4)10;
(5)①2;3.8;②1;③;
(6)电能表;秒表;100;484;30;灯丝的电阻随温度的升高而增大.