题目内容

小华测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,使用6V的电源.连接电路前,他发现电压表的0~15V档已损坏,O~3V档完好,他马上改接电路,完成实验.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整.
(2)连好电路,闭合开关,移动变阻器的滑片到某一点,电压表的示数为3V,要测量小灯泡的额定功率,还应将滑动变阻器滑片向______移动(选填“左”、“右”),当电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表的指针位置如图乙所示,可得出小灯泡的额定功率为______W.
(3)小刚在连接好电路,发现开关闭合时,小灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数接近3V,则可能的原因是______.
(4)小华完成实验后,他改变滑动变阻器的阻值,记录电流表、电压表的几组示数,然后确认小灯泡的电流、电压,算出几组电阻值,求出的平均值就是小灯泡正常发光的电阻.他的方法是______的(选填“正确”、“不正确”),原因是______.

【答案】分析:(1)电压表的0~15V档已损坏,电压表可以改用3V量程,与滑阻并联,根据电表连接要求完成实物连接;
(2)根据串联分压可知当电压表示数为2.2V时,灯泡电压为3.8V,因此要通过滑阻移动使其阻值变小来降低电压表示数,然后读出电流表示数,根据公式P=UI计算功率;
(3)电流表无示数,说明电路断路,电压表示数接近3V,说明电压表两接线柱与电源的连接完好,所以可能的原因是电压表并联的部分断路;
(4)灯泡正常发光的电阻不能用平均方法来求,它只是在额定电压下工作的电阻,因为温度不同,灯泡电阻就不相等.
解答:解:(1)可以把电压表与滑阻并联,实物电路连接如图:

(2)根据串联分压可知电压表示数要到6V-3.8V=2.2V时,灯泡才正常发光,
由题目可知此时电压表示数为3V,所以滑阻阻值要变小才能使电压变小,即滑阻向左移动靠近左边的下接线柱,
根据电流表所接量程可知分度值0.02A,结合指针的位置可读出电流为:0.34A,
则P=UI=3.8V×0.34A=1.292W.
(3)连好电路,闭合开关,电流表无示数,说明电路某处断路,而电压表有示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是断路,即灯泡部分断路.
(4)不正确,温度不同时小灯泡的电阻不同,只能用额定电压、额定功率来求正常发光时的电阻.
故答案为:(1)如图;(2)左;2.2;1.292;(3)灯泡部分断路;(4)不正确;温度不同,小灯泡的电阻也不同或只能用U、U来求正常发光时的电阻.
点评:本题涉及到实验方案的设计和实物图的连接,根据灯泡发光情况、电压表和电流表的示数情况判断电路故障,功率的计算,出现电压表的量程损坏问题如何处理,这四个问题是比较典型的类型习题,一定要掌握.
练习册系列答案
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(2013?广陵区一模)在“测定小灯泡额定功率”实验中,小华同学用如图所示的实验器材进行了实验,其中电源电压保持6V不变,小灯泡的额定电压为3.8V,小灯泡的灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω  1A”.

(1)请用铅笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整(连线不得交叉).
(2)小华在实验中,移动滑片P到某处,发现电压表的示数为3V,为了能测量小灯泡的额定功率,他将滑片P向
(选填“左”或“右”)端滑动,直到电压表的示数为3.8V时,观察电流表的指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为
0.4
0.4
A,小灯泡的额定功率为
1.52
1.52
W.
(3)小华想:滑动变阻器接入电路的阻值增大时,通过它的电流减小而它两端电压却增大,它消耗的功率是增大还是减小呢?小华为了探究这个问题,将上述电路中的小灯泡换成阻值为15Ω的定值电阻,电压表和变阻器并联,经过仔细认真地实验,她记录下在变阻器接入电路的阻值不断增大时的各组数据,并计算出了相应的电功率,如表所示.分析表中数据,写出小华能得到的结论:
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,它消耗的电功率也随之增大
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,它消耗的电功率也随之增大

实验序号 1 2 3 4 5
电流I/A 0.5 0.44 0.4 0.36 0.3
电压U/V 0.5 0.8 1.0 1.2 1.5
电功率P/W 0.25 0.35 0.40 0.43 0.45
(4)就“变阻器功率”的探究,你认为小华收集的数据是否充分?请说明理由
不充分.电阻的变化范围很小,应增大电阻的变化范围以采集更多的数据
不充分.电阻的变化范围很小,应增大电阻的变化范围以采集更多的数据
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.

(1)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到
A
A
(填写“A”或“B”)
(2)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况
B、C、E
B、C、E
.(填写序号)
A.小灯泡短路 
B.小灯泡的灯丝断了  
C.小灯泡的灯座接触不良 
 D.电压表的正、负接线柱接反  
E.滑片放在最小值处
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为
1.064
1.064
W.
(4)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:
问题:电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式
简要实验步骤:表达式:P=
3.8I
3.8I

(用步骤里的物理量表达)
(5)在实验中相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)
病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.
病症二:连接电路后闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图丁所示的非正常情况.
次数 U/V I/A P/W
1 2.00 0.16 0.32
2 2.50 0.25 0.63
3 3.00 0.27 0.81
小灯泡电功率的平均值P平均=0.59W
病症一诊断 病症二诊断
小灯泡电功率的平均值P是没有意义的
小灯泡电功率的平均值P是没有意义的
电压表的指针偏向最左端是正负接线柱接反了;
电流表的指针偏向最右端是选用的量程过小
电压表的指针偏向最左端是正负接线柱接反了;
电流表的指针偏向最右端是选用的量程过小
在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.

(1)请用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整(连线不得交叉,正确选用电表的量程);
(2)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到
A
A
(填写“A”或“B”)
(3)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况
BC
BC
.(填写序号)
A.小灯泡短路 B.小灯泡的灯丝断了  C.小灯泡的灯座接触不良  D.电压表的正、负接线柱接反  E.滑片放在最小值处.
(4)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图2所示,则灯泡的额定功率为
1.064
1.064
W.
(5)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:
问题一:电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式.
步骤:
①按实验电路图连接实验电路;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V,读出电流表示数I;③整理实验器材,灯泡功率P=UI=3.8I.
①按实验电路图连接实验电路;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V,读出电流表示数I;③整理实验器材,灯泡功率P=UI=3.8I.

表达式:P=
3.8I
3.8I
.(用步骤里的物理量表达)
问题二:电流表坏了,给你一个已知电阻R0,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式.
步骤:
①按实验电路图连接实验电路,电压表与灯泡并联;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V;然后保持滑片位置不变,把电压表与定值电阻并联,测出定值电阻两端电压U;③整理实验器材,通过定值电阻的电流I=
U
R0
,灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0
①按实验电路图连接实验电路,电压表与灯泡并联;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V;然后保持滑片位置不变,把电压表与定值电阻并联,测出定值电阻两端电压U;③整理实验器材,通过定值电阻的电流I=
U
R0
,灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0

表达式:P=
3.8U
R0
3.8U
R0
.(用步骤里的物理量表达)
(6)在实验相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)
病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.
病症二:连接完电路后,闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图所示的非正常情况.
次数 U/V I/A P/W
1 2.00 0.16 0.32
2 2.50 0.25 0.63
3 3.00 0.27 0.81
小灯泡电功率的平均值P平均=0.59
W
病症一诊断 病症二诊断

求不同电压下功率的平均值没有实际意义
求不同电压下功率的平均值没有实际意义

电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小
电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小

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