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【题目】【2016·莆田卷】测量小灯泡的电功率,用到的器材如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω,电源电压恒为6V,规格为“5Ω 1A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个供选择.
(1)滑动变阻器应选用规格为 .
(2)请你用笔画线代替导线,把图甲中的实物连接完整的测量电路,(要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯变亮)
(3)连接完电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表有示数,且接近电源电压,原因可能是 .
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,该示数是 A,此时小灯泡消耗的电功率是 W.
(5)如果电压表量程0﹣15V损坏,量程0﹣3V能正常使用,仍利用现有的器材完成实验,请在方框内画出你设计的电路图.
【答案】(1)50Ω 1A;(3)灯泡处断路(灯泡的灯丝断了;灯泡或灯座的接线处接触不良);(4)0.4;1.52
【解析】(1)灯泡的额定电压为3.8V,灯泡额定电流:;电源电压约为6V,灯泡额定电压为3.8V,滑动变阻器电压至少为U滑=U源﹣U=6V﹣3.8V=2.2V,滑动变阻器电阻至少为,故选择的变阻器规格为“50Ω 1A”;
(2)灯泡额定电压为3.8V,电压表应选择15V量程,把灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯变亮,应接入右下接线柱,如图所示:
(3)电路故障从短路和断路两方面分析,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路无电流,电路出现断路,电压表示数接近电源电压,说明电路有电压,即测量的是电源电压,因此可能是电路中灯泡断路了(灯泡的灯丝断了;灯泡或灯座的接线处接触不良);
(4)由图乙可知,电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数I=0.4A,灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(5)电压表0~15V量程损坏,电压表与滑动变阻器并联,如图所示: