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小明同学在测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时,他连接实物电路如图所示.(1)连接电路时,开关应处于______(填“闭合”或“断开”)状态.为保护电路,闭合开关

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解决时间 2021-12-19 02:50
小明同学在测定额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时,他连接实物电路如图所示.
(1)连接电路时,开关应处于______(填“闭合”或“断开”)状态.为保护电路,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片P调到______(填“A”或“B”)端.
(2)小明合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节变阻器滑片,小灯泡始终不亮,于是小明提出如下猜想:
A.可能是灯丝断了?????B.可能是小灯泡短路????C.可能是变阻器断路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表和电压表均无故障,以下判断结果均填猜想序号).
①电流表示数不为零,电压表示数为零,判断结果为______;
②电流表示数为零,电压表示数不为零,判断结果为______;
③电流表示数为零,电压表示数为零,判断结果为______.实验次数123电压U/V2.02.52.8电流I/A0.190.220.23(3)排除故障后,调节滑动变阻器,测得如上表中的三组数据.小明按1、2、3次的实验顺序观察到小灯泡越来越亮,小明根据观察到的现象和表格中的数据总结出:小灯泡的实际功率______,小灯泡越亮.
(4)根据表格中数据计算可知,小灯泡的额定功率是______W.
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解:(1)为了保护电路,在接线过程中,开关应断开,以避免因接线错误造成短路将电源烧坏;
同理为了避免电路中电阻过小而烧坏电源或电表,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即A端.
(2)①如果小灯泡短路,灯泡中无电流通过,所以不亮;电流表测量通过滑动变阻器的电流,有示数;电压表与导线并联,示数为零.所以电流表示数不为零,电压表示数为零,原因可能是小灯泡短路.所以判断结果为B;
②如果变阻器开路,整个电路都开路,电流表、电压表都处于开路状态.所以电流表示数为零,电压表示数为零,原因可能是变阻器开路.判断结果为A;
③如果灯丝断了,灯泡处断路,电流表无电流通过,示数为零;电压表测量电源电压,有示数.所以电流表示数为零,电压表示数不为零,原因可能是灯丝断了.判断结果为C.
(3)分析数据得:
P1=U1I1=2.0V×0.19A=0.38W,
P2=U2I2=2.5V×0.22A=0.55W,
P3=U3I3=2.8V×0.23A=0.644W.
实验小灯泡消耗的功率与其发光亮度之间的关系是:小灯泡的实际功率越大,亮度越亮.
(4)灯泡两端电压为额定电压U=2.5V,灯泡正常发光,此时I=0.22A电压,所以此时的功率为额定功率,
即:P额=P2=0.55W.
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