Question

【题目】按如图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验．所用器材有：标有“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．

（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___________．（填选项前的字母）

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，则电路故障可能是：_____________．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下表．

①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，两灯消耗的总功率为____________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在如图的实物图完成实验的实物图__________；

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围应为_________Ω～___________Ω．

Answer 1

【答案】 D 小电灯断路 闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处 1.14 灯丝电阻随温度的升高而增大 7.3 1.5 4.7 12

【解析】 (1)连接电路时把电流表与电压表的位置交换连接后，电压表串联在电路中相当于断路，所以电路中没有电流，因此电表和用电器都不会被烧坏，但灯泡不发光，故选D；(2)闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端时，电路为灯泡的基本电路，灯不亮，电压表有较大的示数，说明电路故障为断路，并且电压表与电源两极相连，故小电灯断路；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：闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处； (3)①根据表中数据可：P1＝U1I1＝2V0.2A＝0.4W，P2＝U2I2＝2.5V0.22A＝0.55W，P3＝U3I3＝3V0.25A＝0.75W，P4＝U4I4＝3.8V0.3A＝1.14W，P5＝U5I5＝4.5V0.32A＝1.44W；当灯泡两端电压为3.8V时,灯泡的实际功率等于额定功率,即1.14W;由表中数据及R＝可知，随小电灯电压的增大，小电灯电阻变大，这是因为：随电压增大、电流随之增大，小电灯的实际功率P＝UI也增大，灯的温度升高，由此可见：灯丝电阻随温度的升高而增大；②由串联电路特点可得，此时滑动变阻器连入电路阻值：R＝7.3Ω，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，则根据串联电路的电压特点可知：灯泡两端的电压为3V，由表中数据可知，当灯泡两端的电压为3V时，电流I为0.25A，则两灯消耗的总功率P＝UI＝6V0.25A＝1.5W.(4)①电压表大量程损坏，可将电压表与滑动变阻器并联，接线选用小量程，当电压表示数为2.2V时，可使灯泡正常工作；电路连接如下：

②当灯泡两端电压为4.5V时,滑动变阻器的电压U＝6V4.5V＝1.5V,经过滑动变阻器的电流与灯泡电流相同且为0.32A,此时滑动变阻器的电阻R＝≈4.7Ω；当滑动变阻器两端电压达到电压表量程最大值3V时，灯泡两端电压也为3V，此时经过滑动变阻器的电流与灯泡电流同为0.25A，此时滑动变阻器的电阻R＝＝12Ω；故滑动变阻器接入电路的电阻范围：4.7Ω12Ω.