题目内容
【题目】小刘想通过实验测额定电压是3.8V的小灯泡的额定功率(额定功率小于2W)。有如下器材:待测小灯泡、滑动变阻器一个、电流表、电压表、蓄电池(电压为6V)、开关、导线。
(1)小刘连接的电路如图甲所示,图中电路尚未连接完,请你用笔画线代替导线在图中正确连接,要求滑片左移时灯泡变亮;
(______)
(2)闭合开关前,滑片应滑到_________(选填“A”或“B”)端;
(3)小刘同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,但电压表有示数,你认为故障可能是______;
(4)排除故障后,闭合开关,某次电压表的示数如图乙所示时,若要测得小灯泡的额定功率,应将滑片P向_________(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表示数为_________V;
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙,为_________A,小灯泡的额定功率是_________W;
(6)小刘实验时发现,虽然测出了小灯泡的额定功率,但同时观察到电压表指针偏转幅度过小,读数时误差较大。为了减小误差,小刘想到了一种改进方法,他将电压表并联在了滑动变阻器两端,则当电压表示数为_________V时,小灯泡正常发光。为了保证电路安全,又能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是_________Ω。
【答案】 B 小灯泡断路 A 3.8 0.4 1.52 2.2 5.5
【解析】
(1)[1]要求滑片左移时灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故应把左下接线柱接入电路中,小灯泡的额定电流约为
I==0.53A
电流表使用小量程,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,保护电路的滑动变阻器的滑片P处于最大阻值处的B端。
(3)[3]当滑片移到某一位置时,小灯泡突然熄灭,检查发现电流表的示数为零,电压表的示数接近电源电压,说明电压表并联部分断路,即电路故障可能是:小灯泡发生断路。
(4)[4][5]图乙中电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为3V,额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,要测灯泡的额定功率,滑动变阻器的滑片P应向A端移动,减小接入电路中的电阻,增大电路中的电流,直至电压表的示数达到3.8V为止。
(5)[6][7]由图丙可知,电流表的量程为0~0.5A,分度值为0.02A,示数为0.4A,则灯泡的额定功率
PL=ULIL=3.8V×0.4A=1.52W
灯泡的额定功率1.52W。
(6)[8]由串联电路的电压规律,滑动变阻器的电压为
6V-3.8V=2.2V
即当滑动变阻器的电压为2.2V时,灯的电压一定时3,8V,灯正常发光,故将电压表并联在了滑动变阻器两端,则当电压表示数为2.2V时,小灯泡正常发光。
[9]灯的额定电流为IL=0.4A,电压表的最小电压为2.2V,由串联电路的电压规律即欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为
Rmax===5.5Ω
为了保证电路安全,又能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是5.5Ω。