题目内容

【题目】小徐同学在“测小灯泡电功率”的实验中选取了电源、待测小灯泡(标有“3V”字样)、电流表、电压表、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、电键和若干导线,他正确连接电路.实验时,他将滑动变阻器的滑片置于A端,如图(a)所示.闭合电键后,发现电压表的示数如图(b)所示,小灯发出明亮的光.接着他移动滑片,继续实验,当他将滑片移动至距离A端约四分之一变阻器长度过程中,发现电压表示数比滑片在A端时逐渐减小约1伏后突然变成0伏.将滑片往回移动一点,电压表恢复到前面示数.小徐同学思考后判断是发生断路故障(选填“小灯”或“滑动变阻器”或“电压表”),并请求老师帮助.老师检查器材后确认小徐判断正确,故障器材上确有一处断路但其他部分完好.小徐根据已经获得的信息思考后,没有要求更换器材,而是调整电路连接方法继续实验,并使小灯正常发光,此时电流表示数如图(c)所示.
①实验中使用的电源电压为伏;
②小灯额定电流为安;
③小灯额定功率为瓦;
④小徐发现问题后对电路做出的调整是

【答案】滑动变阻器;4.5;0.3;0.9;将滑动变阻器A端接线改接到B端
【解析】解:他正确连接电路,说明电压表并联在灯的两端: 如果是灯断路,则电压表与电源仍连通,电压表示数为电源电压,不符合题意;
如果是电压表断路,电压表示数始终为0,不符合题意;
故只能是变阻器电阻丝在A端至约四分之一变阻器长度之间的某个位置有断点,导致电路断路;在这个断点之外电路是连通的,故出现题中的现象,
所以,发现电压表示数比滑片在A端时逐渐减小约1伏后突然变成0伏.将滑片往回移动一点,电压表恢复到前面示数.小徐同学思考后判断是滑动变阻器发生断路故障;
①电压表并联在灯的两端,实验时,他将滑动变阻器的滑片置于A端,如图(a)所示.闭合电键后,发现电压表的示数如图(b)所示,小灯发出明亮的光,说明此时电路中电流过大,变阻器接入电路中的电阻为0,接着他移动滑片,继续实验,当他将滑片移动至距离A端约四分之一变阻器长度过程中,发现电压表示数比滑片在A端时逐渐减小约1伏后突然变成0伏.由此说明将滑动变阻器的滑片置于A端时,电压表的示数只能按大量程读数,分度值为0.5V,示数为4.5V(否则按小量程读数,电压表示数为0.9V<1V);即电源电压为4.5V;②因变阻器的规格为“10Ω 1A”,即允许通过的最大电流为1A,故小灯正常发光,此时电流表示数如图(c)所示,图中电流表只能选用小量程,分度值为0.3A;③小灯泡的额定功率P=UI=3V×0.3A=0.9W;④变阻器电阻丝的断点在A﹣四分之一电阻丝之间,
故断点至B端的电阻丝阻值至少为 ×10Ω=7.5Ω,
因灯的额定电压为3V,当变阻器分去U=U﹣U=4.5V﹣3V=1.5V的电压时,
灯正常发光,此时变阻器连入电路中的电阻大小:
R= =5Ω<7.5Ω,
故发现问题后对电路做出的调整是:将滑动变阻器A端接线改接到B端,可使灯正常发光,可测量灯的额定电功率.
所以答案是:滑动变阻器.①4.5;②0.3;③0.9;④将滑动变阻器A端接线改接到B端.
【考点精析】掌握欧姆定律及其应用是解答本题的根本,需要知道欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).

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