(2018·黑龙江哈尔滨道外区三模)小涵同学要利用图中的器材探究“电功

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  • 难度: 使用次数:177 入库时间:2019-04-09

    (2018·黑龙江哈尔滨道外区三模)小涵同学要利用图中的器材探究电功率和电压的关系。两个小灯泡L1的规格是“2.5 V 0.3 A”,L2的规格是“3.8 V 0.3 A”,电源为三节新的干电池。(实验中不能让小灯泡两端的电压超过其额定电压的1.2)

    (1)将电路中缺少的导线补全,并说明实验中是如何判断两个小灯泡的功率大小的?

    (2)为了得到普遍规律,小涵同学又找来规格为“3 V 0.2 A”“4.5 V 0.3 A”的两只灯泡,准备再进行一次对比实验,但这次实验并没有成功,请你帮她分析实验没有成功的原因。(忽略温度对灯丝电阻的影响)

    (3)经过改进,实验结束后,小涵同学还要继续探究电功率与电流的关系”,她应该对电路进行哪些调整?

    答案

    (1)见解析图 通过观察灯泡的亮度判断其电功率大小

    (2)两灯电阻相同,串联入电路中时电流相等,电压也相等,所以无法完成实验;

    (3)将两灯由串联改为并联,将电压表换成电流表分别测两灯的电流,并且将电源由三节干电池减少为两节。

    解析:(1)电功率与电压和电流有关,所以探究电功率和电压的关系时应控制通过两灯电流相等,所以两灯应串联在电路中,电压表分别测两灯的电压,电压表V1应与灯泡L1并联,实物图如图所示。

    因为灯泡越亮电功率越大,所以可以通过观察灯泡的亮度判断其电功率大小。

    (2)由欧姆定律可得灯泡“3V 0.2A”的电阻R==15Ω,灯泡“4.5V 0.3A”的电阻R'==15Ω,两灯电阻相同,串联接入电路不仅电流相等,两端的电压也是相等的,所以无法研究电功率与电压的关系。

    (3)探究电功率与电流的关系时,应控制电压相等,所以两灯应并联,由于L1的额定电压为2.5V,且要求不能让小灯泡两端的电压超过其额定电压的1.2,所以应将电源由三节干电池减少为两节;测通过灯泡电流,通过比较灯泡亮度来比较电功率与电流的关系。  〚导学号97404051


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