题目内容
【题目】【2016四川广安卷】小佳想要测定小灯泡的额定功率,他选用了以下器材:标有“2.5V”字样的小灯泡(老师告诉他,该小灯泡正常工作电流在0.3A左右),电源为6V的恒稳蓄电池,量程为“0﹣0.6A”与“0﹣3A”的电流表,量程为“0﹣3V”与“0﹣15V”的电压表,开关,导线.可是在选择滑动变阻器时他犹豫了,因为有三种规格的滑动变阻器,分别标有“10Ω 1A”、“20Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”字样.
(1)估算一下,请你帮小佳选择一只合适的滑动变阻器 ;
(2)如图(甲)所示,小佳连接了一部分电路后又纠结了,请你在不改变他已经连接部分的前提下,再帮他连接完整(用笔画线,注意导线间不要相互交叉);
(3)连接完整后,小佳按正确程序操作,闭合开关S,发现灯泡不亮,电流表指针偏转明显,而电压表指针几乎不动,仔细检查,连接无误.那么出现该状况的原因应该是 (选填“A、B、C、D”)
A.电压表内部断路了 B.灯泡的灯丝断了
C.灯座内部出现了短路 D.滑动变阻器的电阻线断了
(4)在老师的指点下,小佳自己排除了故障,再闭合开关S,灯泡亮了,但发光很暗,观察电压表示数,仅有1.8V,这时小佳应将滑片P向 端(选填“A”或“B”)适当滑动;
(5)当小灯泡两端的电压达到额定电压后,电流表的示数如图(乙)所示,则小佳测得小灯泡的额定功率是 W.
【答案】(1)20Ω 0.5A;(2)如下图所示;(3)C;(4)A;(5)0.7.
【解析】(1)灯正常工作时的电压为2.5V,故滑动变阻器要分去U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V的电压,灯正常工作时的电阻R=8.33Ω,根据分压原理,可得滑动变阻器连入电路的电阻至少为11.67Ω,又正常工作时的电流0.3A<0.5A,故应选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器;(2)将电压表并接在灯的两端,电压表选用小量程,注意电流从“+”接线柱注入,如上图所示;(3)闭合开关S,电流表指针偏转明显,说明电路为通路;发现灯泡不亮,而电压表指针几乎不动,则与电压表并联的灯短路,又连接无误,可判断灯座内部出现短路;(4)因1.8V小于额定电压2.5V,故应减小滑动变阻器的电压,由分压原理,滑片向A移动;(5)电流表分度值为0.02A,示数为0.28A,故灯的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W。