题目内容
【题目】某实验小组在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为 3 V,待测小灯泡的额定电压为 2.5 V,电阻约为10 Ω.
甲 乙 丙
(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接________.(要求:连线不得交叉,电流表量程要正确)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关 S,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数.产生这一现象的原因可能是_______.
A.变阻器断路 B.电压表短路
C.电压表断路 D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示. 要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向_______(填“A”或“B”)移.
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P,记录了多组数据,并作出如图丙所示的I-U图象.根据图象可知小灯泡的额定功率为_______W.
【答案】DB0.5
【解析】
(1)根据题意知道,待测小灯泡的额定电压是2.5V,电阻约为10Ω,所以,小灯泡的额定电流是:I=U/R=2.5V/10Ω=0.25A,故电流表应选用小量程,且与灯串联,电路连接如下图:
(2)若变阻器断路,则整个电路断路,灯不亮,两表会均没有示数,故A不符合题意;若电压表短路,则电压表示数为0,电流表有示数,灯会发光,故B不符合题意;若电压表断路,则电压表会没有示数,电路为通路,灯发光,电流表有示数,故C不符合题意;若小灯泡断路,则电压表串联在电路中,电流表几乎为0,灯不会亮,电压表与电源连通,有示数,故符合题意,故产生这一现象的原因是D;
(3)因为图中电压选用的是小量程,分度值是0.1V,故电压表的示数是2.2V,即小于灯的额定电压2.5V,所以,要测量小灯泡的额定功率,应增大灯的电压,由串联电路电压的规律知道,应减小变阻器的电压,即应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以,滑片应向B移动,直到电压表示数为额定电压;
(4)由图丙所示的I-U图象知道,灯的额定电压下的电流为0.2A,所以,小灯泡的额定功率是:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W。