实验探究题 · 第3节 跨学科实践:为家庭节约用电提建议

实验探究题困难
小明利用如图所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压为 2.5V,电源电压保持不变。
题目配图
(1) 甲图中有一根导线连接错误,请在图中错误的导线上画 “×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
答案:见解析
子题答案图
(2) 闭合开关前,应将滑片 P 移至____端;(选填 “A” 或 “B”)
答案:B
(3) 排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P,此时电压表示数为 1V。为了使小灯泡正常发光,则滑动变阻器的滑片应向____端移动。(选填 “A” 或 “B”)当小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡额定功率为____W;
答案:A;0.75;
(4) 实验过程中移动滑片 P,记录电压表和电流表的部分示数如表格所示。分析表格数据可知,在电路安全范围内,小灯泡两端实际电压越大,小灯泡的实际功率越____;
子题配图
答案:大
(5) 同组的小华同学利用如图丙所示的实物图也测出了额定电压为 U额的小灯泡的额定功率。已知电源电压保持不变,定值电阻的阻值为 R0,请完成下列实验步骤,并写出小灯泡额定功率的表达式。 ①__________________________,调节滑动变阻器的滑片 P,使电压表读数为 U额; ②_________________________,____________________________,读出此时电压表的示数为 U1; ③小灯泡额定功率的表达式:P额=_____________________________。(用测量量和已知量的符号表示)
答案:①闭合开关 S、S1,断开 S2;②闭合开关 S、S2,断开 S1;保持滑动变阻器滑片 P 位置不动;③(U1‑U额)U额/R0
答案:(1) 见解析;(2) B;(3) A;0.75;;(4) 大;(5) ①闭合开关 S、S1,断开 S2;②闭合开关 S、S2,断开 S1;保持滑动变阻器滑片 P 位置不动;③(U1‑U额)U额/R0
查看解析
(1) 原电路错误:电流表、电压表串联后与灯泡并联。正确接法:灯泡、滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在灯泡两端。 (2) 闭合开关前,滑片调到阻值最大处 B 端,保护电路。 (3) 电压表示数 1V,小于额定电压 2.5V,要增大灯泡电压,减小滑动变阻器接入电阻,滑片向 A 移动。电流表 0‑0.6A 量程,分度值 0.02A,示数 0.3A;PL=ULIL=2.5V×0.3A=0.75W。 (4) 电压变大,电流变大,由 P=UI 可知,实际功率越大。 (5)①闭合 S、S1,断开 S2,灯泡、R0、滑动变阻器串联,电压表测灯泡电压,调节滑片,使电压等于 U额,灯泡正常发光。 ②闭合 S、S2,断开 S1,滑片位置不变,电压表测灯泡与 R0总电压 U1。 定值电阻两端电压 U0=U1‑U额,串联电流 I额=(U1‑U额)/R0。 灯泡额定功率 P额=U额I额=(U1‑U额)U额/R0。

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