20. (10分)小王用如图甲所示的实验装置测量额定电压为 的小灯泡电功率时,电源电压为 ,若所用器材均能满足实验需要。
(1)用笔画线替代导线,将实物电路连接完整; (2)连接电路时,开关要________(选填“断开”或“闭合”);滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值________位置;
(3)实验过程中,当电压表示数为 时小灯泡正常发光,由图乙可知,此时电流表的示数为________A,小灯泡正常发光时的电阻为________ ,小灯泡的额定功率为________W;
(4)小王受此实验启发,想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的 图像如图丙所示,由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。查阅资料知道该LED的额定电压为 ,结合图像可得该LED的额定功率为________W。
【答案】 (1)
(2)断开;最大
(3)0.3;;
(4)减小;
【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器串联,一上一下,故用一根导线连接开关的右边接线柱和滑动变阻器下面的接线柱,用一根导线接在滑动变阻器上方的接线柱和电流表的正0.6A的接线柱即可,电压表并联在灯泡上,用一根导线接在灯泡的右端的接线柱,另外一端接在正3接线柱,再用一根导线接在灯泡的左端和电压表负接线柱上,故如下图所示:
。
(2)为了保护电路,需要断开开关;为了保护电路,滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值最大处。
(3) 由图乙可知,分度值为0.02A,选择小量程,故读数为0.3A;小灯泡正常发光时的电阻为
故小灯泡正常发光时的电阻为 ;小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为 。
(4)当电压为2.5V,电流为8mA,合计为0.008A,则此时的电阻为
当电压为3V时,此时的电流为24mA,此时的电阻为
故当电压变大时,电阻变小;结合图像可得该LED的额定功率为
故图像可得该LED的额定功率为 。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;结合电流与电压值,利用功率该公式P=UI求解功率即可;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可;
(4)结合电流、电压图像求解灯的电阻,分析电阻的变化,结合电流与电压值,利用功率该公式P=UI求解功率即可。
(1)用笔画线替代导线,将实物电路连接完整;
(3)实验过程中,当电压表示数为 时小灯泡正常发光,由图乙可知,此时电流表的示数为________A,小灯泡正常发光时的电阻为________ ,小灯泡的额定功率为________W;
(4)小王受此实验启发,想测定电动自行车上用作照明的LED(发光二极管)额定功率。在老师的帮助下通过实验得到该LED的 图像如图丙所示,由图像可知LED灯的电阻随电压的增大而________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。查阅资料知道该LED的额定电压为 ,结合图像可得该LED的额定功率为________W。
【答案】 (1)
(2)断开;最大
(3)0.3;;
(4)减小;
【考点】探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器串联,一上一下,故用一根导线连接开关的右边接线柱和滑动变阻器下面的接线柱,用一根导线接在滑动变阻器上方的接线柱和电流表的正0.6A的接线柱即可,电压表并联在灯泡上,用一根导线接在灯泡的右端的接线柱,另外一端接在正3接线柱,再用一根导线接在灯泡的左端和电压表负接线柱上,故如下图所示:
。
(2)为了保护电路,需要断开开关;为了保护电路,滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值最大处。
(3) 由图乙可知,分度值为0.02A,选择小量程,故读数为0.3A;小灯泡正常发光时的电阻为
故小灯泡正常发光时的电阻为 ;小灯泡的额定功率为
故小灯泡的额定功率为 。
(4)当电压为2.5V,电流为8mA,合计为0.008A,则此时的电阻为
当电压为3V时,此时的电流为24mA,此时的电阻为
故当电压变大时,电阻变小;结合图像可得该LED的额定功率为
故图像可得该LED的额定功率为 。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数;结合电流与电压值,利用功率该公式P=UI求解功率即可;结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可;
(4)结合电流、电压图像求解灯的电阻,分析电阻的变化,结合电流与电压值,利用功率该公式P=UI求解功率即可。