Question

按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验，所用器材有：标“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表（量程为0〜0.6A、0〜3A）、电压表（量程为0〜3V、0〜15V）、开关及导线若干．

电压表的示数 U/V	电流表的示数 I/A	小电灯的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

（1）某学生在实验时，把电流表与电压表的位置交换连接了，闭合开关后会造成     （填选项字母）    A．电流表烧坏    B、电压表烧坏     C．小电灯烧坏     D、小电灯不亮

（2）另一学生按图连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，灯不亮，电压表有较大的示数．经检查，导线连接完好，则电路故障是：               ，排除该故障换用新元件后，闭合开关时，观察到灯闪亮一下后立即熄灭，该学生在操作过程中的不当之处是：                 

（3）小明同学按电路图正确连接电路后，闭合开关，从大到小调节滑动变阻器的阻值，并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入上表．

①通过上表数据，可算得小电灯的额定功率为        W，还可得出关于灯丝电阻的结论是：       ；

②当小电灯正常工作时，连入电路的滑动变阻器的阻值为         Ω

③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端，两灯消粍的总功率为        W．

（4）若电压表的0〜15V量程已损坏，只能使用0〜3V量程，其它器材不变，如何测出小电灯的额定功率？

①在虚线框中画出测量电路图；

②若小电灯两端最大可加4.5V电压，为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全，参照小明的实验数据，估算滑动变阻器接入电路的阻值范应为        Ω～         Ω。

 

Answer 1

【答案】

 (1)D (2)灯泡断路    滑动变阻器没有调到阻值最大端   （3）① 1.14  灯丝的电阻随温度的升高而增大   ②7.3  ③ 1.5  （4）① 如图所示 ② 4.7—12

【解析】

试题分析：（1）把电流表与电压表的位置交换后，电压表直接串联入电路，因为电压表内阻很大，所以电路中的电流几乎为零，故A．电流表烧坏  B、电压表烧坏  C．小电灯烧坏都不符合题意，D.小电灯不亮符合题意，选填D；（2）电压表有较大的示数说明电压表接入电路两点向外部分电路没有问题，故障出在与电压表并联的灯泡，故灯泡短路；灯闪亮一下后立即熄灭说明闭合开关时电路中电流过大，原因是滑动变阻器没有调到阻值最大端；（3）①读题知灯泡的额定电压为3.8V，由数据记录表可见，当灯泡两端电压为3.8V时，电流为0.3A，小灯泡额定功率P_额=U_额I=3.8V×0.3A=1.14W，分析表中数据可以得出灯丝的电阻随温度的升高而增大；②电源电压为6V，连入电路的变阻器的阻值为   ③当电压为U=6V，两灯串联，每只灯泡两端的电压均为3V，从表中数据可知通过灯泡的电流为I=0.25A,消耗的功率为P=UI=6V×0.25A=1.5W; (4)电源电压6V，小灯泡额定电压为3.8V，由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压为6V-3.8V=2.2V，联想到将电压表并联在滑动变阻器两端。如图所示。②小电灯两端最大可加4.5V电压，最小可以加3V，由表中数据可知对应电流为I_max=0.32A,I_min=0.25A，滑动变阻器两端电压为最小U_min=1.5V,最大U_max=3V， 滑动变阻器接入电路的阻值范应为4.7Ω—12Ω.

考点：根据电路连接，判断工作状态；故障判断；表格数据信息获取与应用；额定功率计算P=UI；分析数据得出结论；欧姆定律应用；串联电路电压规律；实验方法制定；电路安全参数估算。