小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率.
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮.
(_______)
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是_____.
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是_____A,小灯泡的额定功率是_____W.
(4)完成实验后,小明又设计了如图丙所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率.已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0.请将实验步骤补充完整.
①_____(填三个开关闭合与断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____,小灯泡正常发光.
②保持滑动变阻器滑片位置不动,_____ (填三个开关闭合与断开情况),记录电压表示数为U滑.
③小灯泡额定功率的表达式P额=_____(用已知量和所测物理量符号表示).
认识短路的危害
设计实验
目的:认识短路的危害
器材:低压电源(直流6 V)、开关、额定电流为1 A的保险丝、额定电压为6 V的灯泡、
导线、电流表(演示电流表,0~5 A档)
进行实验
(1)在图中,CD间接上一段保险丝,AB间接入电流表,其它部分按图所示连接好电路.
(2)当开关闭合时,灯泡________(填“发光”或“不发光”),电流表________(填“有”或“无”)示数.
(3)断开开关,在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,你将会观察到________
A.电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断
B.电流表的指针无示数,保险丝不会熔断
C.电流表读数稳定不变,灯泡正常发光
D.电流表读数稳定不变,灯泡不亮
分析论证
B、D间接入铜丝时,灯泡被短路.根据欧姆定律知道,闭合开关的瞬间,线路中的电流________,通过保险丝和导线的电流________,但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流相同时,导体的电功率跟电阻成________比,所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多,使保险丝的温度升高,这实际是我们学过的电流的________效应.
两只铭牌模糊的小灯泡L1、L2,仅能看清分别标有“0.3A”和“0.5A”字样.
(1)图甲是小明测量小灯泡L1额定功率时连接的实物图;
①图中有一根线连接错误,请在这积线上打“×”,并在图中改正_________;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于_______(远填“A”或“B”)端;
③闭合开关,电流表示数为0.1A,移动滑片P,通过观察_______表的示数来判断小灯泡是否正常发光,小灯泡正常发光时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡L1的额定功率为_______W.
(2)小华利用图丙所示的电路测出了小灯泡L2的额定功率,请在虚线框内补上小灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号,使电路完整,实验操作方便___________.
在测量“小灯泡的额定功率”的实验中,实验室提供的实验器材有:
A.电源(电压为4.5V),
B.电流表A1(量程为0﹣0.6A,电阻为0.5Ω)
C.电流表A2(量程为0﹣3A,电阻为0.2Ω)
D.电压表V1(量程为3V,内阻为3kΩ)
E.电压表V2(量程为15V,内阻为1kΩ)
F.滑动变阻器R(阻值0﹣10Ω)
G.定值电阻R0=800Ω
H.待测小灯泡L(额定电压为3.8V,额定功率大约是1.2W)
I.开关S一个,导线若干
实验要求:既要保证电路安全,又要提高测量精确度;为了减小系统误差,测量时电表示数应大于量程的三分之一。则
(1)根据实验要求,电流表应选_______,电压表应选_______(选填器材前的字母代号)。
(2)根据实验要求,在虚线方框内画出实验电路图(其中部分电路已画出)。________
(3)根据实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验器材连接起来使之成为实验电路(其中部分导线已连接好)。_______
(4)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到_______端(选填实物图中“a”或“b”);正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,仔细检查电路各部分均接触良好,其原因可能是_______。
聪聪在实验室中找到学生电源,四个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω ), “25Ω 1A"的滑动变阻器R1、最大阻值未知的滑动变阻器R2、电流表、电压表、开关及导 线若干,完成了下列电学实验.
(一)探究“电流与电阻的关系”
(1)如图甲是聪聪连接的电路,还有一根导线没有接上,请你用笔画线代替导线将 电路连接完整,并保证连接这根导线后滑动变阻器的滑片位于阻值最大处;
(_______)
(2)正确连接后,闭合开关,聪聪发现电流表无示数,电压表示数极大、可能是定值电阻发生了________(填“短路”或“断路” ).
(3)实验中保持电压表的示数为2V不变,为保证四个定值电阻单独接入电路都能完成实验,电源的电压值不应超过 _________ V.
(4)正确完成四次实验后,可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 _____________.
(5)聪聪又在实验室中找到一个标有“0.3A”字样的灯泡,他想用这个灯泡探究 “电流与电压的关系”,老师告诉他不可以,原因是________________________________________.
(二)测量滑动变阻器R2的最大阻值
(1)聪聪连接了如图乙所示的电路,将滑动变阻器R2的滑片调至最右端,闭合开关,适当调节R1的阻值,电流表和电压表的示数如图丙所示,电流表的示数为_________ A,R2的最大阻值为_________Ω.
(2)实验中至少需要测量三组数据,目的是 _________(填“寻找普遍规律”或“减小误差”).
(三)聪聪又找来最大阻值为30Ω的滑动变阻器R3和最大阻值为20Ω的滑动变阻器 R4,利用学生电源(电压调为12V不变),设计了如图丁所示电路,测量标有 “0.3A”字样灯泡的额定功率,清将他的实验过程补充完整:
(1)只闭合开关S、S2,将滑动变阻器_________的滑片调到阻值最大处,移动另一个滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为_________ V,此时灯泡正常发光.
(2)保持两个滑动变阻器的滑片位置不动,只闭合关S、S1,读出电压表的示数为7V.
(3)灯泡的额定功率P额=_________W.