利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材,測(cè)定額定電壓為6V的小燈泡電功率.已知滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“12Ω 1A”字樣,電源電壓保持不變.實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)把電路連接完整.(要求滑片向右滑動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)變大.)
(2)A.按照電路圖正確連好電路后,閉合開關(guān)S,此時(shí)電壓表示數(shù)為4.2V,對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)如圖乙所示.
B.調(diào)節(jié)滑片,當(dāng)P移至ab中點(diǎn)時(shí),小燈泡恰好正常發(fā)光.
C.繼續(xù)調(diào)節(jié)滑片,當(dāng)P移至另一點(diǎn)時(shí),燈泡偏亮,讀出電壓表、電流表值分別為6.5V、0.52A,記錄在下表中.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 電壓表示數(shù)/V | 電流表示數(shù)/A | 亮度 | 功率/W |
1 | 4.2 | 偏暗 | ||
2 | 6.0 | 正常 | ||
3 | 6.5 | 0.52 | 偏亮 | 3.38 |
(3)請(qǐng)你填全上表空格中的數(shù)據(jù),再分析表格中的信息.得到的結(jié)論是(寫出兩條即可):______;______.
解:(1)滑動(dòng)變阻器接右下接線柱,電路圖如右圖所示;
故答案為:電路圖如右圖所示.
(2)①由電路圖知,電流表量程是0.6A,由圖乙知電流表最小分度值是0.02A,
電流表示數(shù)是0.4A,此時(shí)燈泡功率P1=U1I1=4.2×0.4A=1.68W;
②閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值等于它的最大阻值R滑=12Ω,
電源電壓U=U1+1I1R滑=4.2V+0.4A×12Ω=9V,燈泡功率P2=U2I2=6V×0.5A=3W;
③燈泡正常發(fā)光時(shí),燈泡兩端的電壓UL=6V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑′=U-UL=9V-6V=3V,
此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R滑′===6Ω,此時(shí)電路電流I′===0.5A,
此時(shí)燈泡的功率P3=U3I3=6.5V×0.52A=3.38W;
故答案為:見下表.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 電壓表示數(shù)/V | 電流表示數(shù)/A | 亮度 | 功率/W |
1 | 4.2 | 0.4 | 偏暗 | 1.68 |
2 | 6.0 | 0.5 | 正常 | 3.0 |
3 | 6.5 | 0.52 | 偏亮 | 3.38 |
(3)由表中數(shù)據(jù)可以看出,隨燈泡實(shí)際功率的增大,燈泡亮度變大;隨燈泡兩端電壓的增大,流過燈泡的電流也變大,但是△U>△I,由R=可知燈泡電阻變大,燈泡實(shí)際功率變大,溫度升高,由此可見,
燈泡電阻隨燈泡溫度升高而變大;
故答案為:燈泡實(shí)際功率越大,燈越亮;燈泡的電阻隨溫度的升高而增大.
(1)滑動(dòng)變阻器接右下接線柱b時(shí),滑片向右移動(dòng)時(shí),電路電阻變小,電流變大,燈泡兩端電壓變大,電壓表示數(shù)變大.
(2)由電路圖確定電流表量程,由圖乙確定電流表的最小分度值,讀出電流表示數(shù);由串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律求出電源電壓;由串聯(lián)電路的特點(diǎn)求出燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由歐姆定律求出電路電流;然后由公式P=UI求出燈泡的功率.
(3)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),看燈泡亮度與燈泡實(shí)際功率間有什么關(guān)系,根據(jù)表中數(shù)據(jù)由歐姆定律求出燈泡的電阻,分析燈泡電阻與燈泡功率間有什么關(guān)系,據(jù)此得出結(jié)論.
點(diǎn)評(píng):(1)連接電路圖時(shí),要注意按題目要求,選擇正確的接線柱.
(2)第二問是本題的難點(diǎn),知道閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大、熟練掌握串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律、掌握電流表的讀數(shù)方法是正確解題的關(guān)鍵.
(3)最后一問主要考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析能力,認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)找出規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
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