题目内容
【题目】(8分)小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电功率,图甲为他所连的实验电路,电源由三节干电池串联构成。
(1)经检查发现电路接线有错误,小雨只做了一处改动就闭合开关进行实验.请在他接错的导线上打上“×”,并改正。
(2)电路连接正确后好,闭合开关后,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故障的原因可能是 。
(3)排除故障后继续实验时,小雨移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V 时,电流表的示数如图乙所示.则该小灯泡的额定电流为 A,正常发光时的功率为 W。
(4)在此实验的基础上,老师又出示了数百欧的电阻Rx,提问能否用上述方法进行测量该电阻的阻值.同学们分析得出上述方案不行,原因是: 。
接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R(0~9999,5A)、定值电阻R0(200,2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了如图丙所示的方案,实验按下列步骤进行,请将有关步骤填写完整,并回答相关问题。
①第一步:按电路图正确连接电路;
②第二步:将开关S拨到a,记下电压表示数为U0;
③第三步:将开关S拨到b,调节 ,使得电压表示数为 ,读出电阻箱的阻值大小,该阻值大小就是Rx的大小。
④该方案测电阻有不足之处,你认为不足之处是:
。
【答案】(1)如图所示 (2)灯泡与灯座接触不良 (3)0.3 1.14 (4)通过待测电阻的电流太小该电流表无法测量(或电流小于最小分度值),③电阻箱R U0 ④无法进行多次测量求平均值。
【解析】
试题分析:(1)由实物图可知,滑动变阻器的接线柱要“一上一下”,而图中都接到了上,并且连接电路时要把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端,所以要用右下接线柱,把滑动变阻器的两根导线中任何一根导线接到右下接线柱就可以了;(2)发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联部分断路了,则产生此故障的原因可能是灯泡断路或灯泡与灯座接触不良;(3)由图乙可知,小灯泡的额定电流为0.3A,正常发光时的功率P=UI=3.8v×0.3A=1.14W;(4)由欧姆定律可知,在电压一定时,电流与电阻成反比,当电阻Rx为数百欧,电阻太大,流过的电流会太小,电流表无法测量;接着,小明与其他同学经过讨论,通过增加一电阻箱R(0~9999,5A)、定值电阻R0(200,2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了如图丙所示的方案,小明是用等效替代法的思想来解决问题的,当电阻箱R和定值电阻R0分的电压与Rx和定值电阻R0分的电压相同时,Rx等于电阻箱R的值,此实验的不足之处在于无法进行多次测量求平均值。