小華同學(xué)做“測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)有學(xué)生電源(電壓為2伏的整數(shù)倍),待測(cè)小燈(標(biāo)有“2.5V”字樣、額定功率在0.5瓦~0.8瓦之間)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵以及導(dǎo)線若干;他正確串聯(lián)實(shí)驗(yàn)器材,然后,將電壓表并聯(lián)在電路中.閉合電鍵后,繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片,觀察到隨著小燈泡亮度逐漸而增加,電壓表的示數(shù)逐漸變。(jīng)過(guò)思考后,繼續(xù)移動(dòng)變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光,并記下了此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù).
①請(qǐng)畫(huà)出小華同學(xué)連接的實(shí)驗(yàn)電路圖.
②如果將小華所記錄的電壓表和電流表的示數(shù)相乘,得到的電功率為1.65瓦.請(qǐng)根據(jù)相關(guān)信息計(jì)算出小燈泡的額定功率.(需寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

解:①測(cè)定燈泡的功率的實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器和燈泡是串聯(lián)的,燈泡亮度增大,是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的電阻減小造成的,串聯(lián)電路中,電阻起分擔(dān)電壓的作用,電阻越小,分擔(dān)的電壓越小,電壓表的示數(shù)減小,說(shuō)明電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端.如圖.

②由題意P=URI=1.65W,所以I=
此時(shí)燈泡正常工作,所以燈泡的額定功率為:
PL=ULI=2.5V×=
所以,0.5W≤≤0.8W
解不等式得:7.66V≤U≤10.75V
又因?yàn)殡娫措妷簽?的整倍數(shù),所以U取8V或10V,
當(dāng)U=10V時(shí),
PL==0.55W,
當(dāng)U=8V時(shí),
PL==0.75W.
答:燈泡的額定功率為0.55W或0.75W.
分析:(1)測(cè)定燈泡的功率時(shí),燈泡的亮度增大,電路中電流增大造成的,滑動(dòng)變阻器和燈泡是串聯(lián)的,要使電路電流增大,總電阻要減小,滑動(dòng)變阻器電阻減小,串聯(lián)電路的電阻起分擔(dān)電壓的作用,電阻越小分擔(dān)的電壓越小,所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓減小,電源電壓一定,燈泡兩端的電壓增大.
(2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器到一個(gè)位置,燈泡正常發(fā)光,電壓表和電流表的示數(shù)相乘為1.65W,設(shè)滑動(dòng)變阻器的電壓為UR,P=URI=1.65,求出電流為即燈泡正常工作電流,燈泡的額定電壓為2.5V,根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率,額定功率在0.5W~0.8W之間,解不等式求得電源電壓,再求出燈泡的額定功率.
點(diǎn)評(píng):在用伏安法測(cè)定電阻和功率時(shí),在電壓表的一個(gè)量程損壞時(shí),一般把電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,間接測(cè)量燈泡的電壓,這是比較常用的一種方法.
本題通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電壓和電流的乘積為1.65W,求得燈泡的額定電流,列出燈泡額定功率的式子,解不等式,是比較少見(jiàn)的題型.
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①求圖中電流表的示數(shù).
②求小燈可能的額定功率并計(jì)算說(shuō)明所用變阻器的規(guī)格.

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(1)請(qǐng)?jiān)谔摼方框內(nèi)畫(huà)出電路圖;
(2)小華記錄的電壓表和電流表的示數(shù)相乘,得到的電功率為1.65瓦.學(xué)生電源的電壓是
8
8
V,小燈泡的額定功率是
0.75
0.75
W.

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①求圖中電流表的示數(shù).
②求小燈可能的額定功率并計(jì)算說(shuō)明所用變阻器的規(guī)格.

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小華發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,他用原有的實(shí)驗(yàn)器材重新連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如圖21所示,圖中尚有二根導(dǎo)線未連接,請(qǐng)用筆線代替導(dǎo)線在圖中正確連接,要求如果滑片向右移動(dòng),電流表示數(shù)變大。 (12、 (13(用鉛筆在答題紙的相應(yīng)位置連線)。

小華按規(guī)范的步驟操作,閉合電鍵,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)為0.32安,則小燈的額定功率為  (14)  瓦。

圖21

圖22


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科目:初中物理 來(lái)源:2013年上海市靜安區(qū)、青浦區(qū)中考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

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①求圖中電流表的示數(shù).
②求小燈可能的額定功率并計(jì)算說(shuō)明所用變阻器的規(guī)格.

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