题目内容
【题目】某班同学到实验室做“测定小灯泡额定功率”的实验。被测小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω。实验室有如下器材:电源(电压为6V)、电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、开关各一只,导线若干,滑动变阻器三只:R1(5Ω 0.5A)、R2(10Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A)。同学们设计的电路如图所示:
(1)电压表应选用___________量程,电流表选______量程,滑动变阻器应选用_______________(选填“R1”、“R2”、“R3”);
(2)实验电路接好后,合上开关时,部分同学发现电路出现故障,主要有下表所列的两种情况,请根据现象和检测结果指出故障的可能原因:________________。
(3)下表为某小组的实验记录分析表:
老师认为该小组数据处理过程有误,你认为正确测量结果P额=____________W。
【答案】 0—15V 0—0.6A R2 变阻器接下面两个接线柱 灯泡灯丝断了 1.52W
【解析】(1)因为灯的额定电压为3.8V,所以电压表选0~15V量程;加在灯两端的电压为3.8V时,I=U/R=3.8V/10Ω=0.38A,所以电流表的量程为0~0.6A;当灯正常发光时,电路的总电阻为R总=6V/0.38A≈15.8Ω,变阻器连入的电阻为R=R总-RL=15.8Ω-10Ω=5.8Ω,滑动变阻器最大电阻稍大于电路需要的滑动变阻器电阻,“5Ω 0.5A”电阻太小,“500Ω 1A”电阻太大,“10Ω 0.5A”的滑动变阻器电阻和电流都合适;
(2)灯泡较暗,两表示数较小说明,在电源电压不变时,电路中电阻较大,移动滑片,现象都不改变,所以滑动变阻器都接下面两个接线柱,灯泡不亮,电流表无示数,电流断路,电压表有较大示数,取下灯泡,两表示数不变,可以断定灯泡断路;
(3)由于灯泡的实际功率不是定值,所以不能通过求平均值的方法来求功率;该小组数据处理过程是错误的;额定功率等于灯泡正常工作时的实际功率,即实际电压为3.8V时的实际功率1.52W。