题目内容

7.小明同学在测定额定电压为“3.8V”的小灯泡的额定功率时,发现电压表“0~15V”量程坏了,而“0-3V”量程完好,实验所用其他器材完好,所用的电源电压恒为6V,在不更换实验器材的情况下,同学们帮助小明同学设计如图所示的四种实验电路图,则能完成实验的电路图是(  )
A.B.C.D.

分析 根据电功率计算公式P=UI,要测小灯泡的额定功率必须测出小灯泡达到额定电压时的电流;灯泡额定电压小于电源电压,需要串联电阻来分压,电压表量程较小,可以先测串联电阻的电压,电源电压减去电阻的电压就是灯泡电压,再计算灯泡的额定功率.

解答 解:灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压.当滑动变阻器两端的电压为6V-3.8V=2.2V时,灯泡两端电压达到额定电压3.8V,读出此时电流表的读数,根据公式P=UI可求灯泡的额定功率.
A、电压表测的是电源电压,不合题意;
B、电压表测的是滑动变阻器电压,符合题意;
C、电压表与灯泡串联,电路断路,不合题意;
D、电压表测的是灯泡电压,灯泡的额定电压超过电压表的量程,无法测量,不合题意.
故选:B.

点评 本题考查电路图的设计以及电功率的测量,关键是在电压表量程较小的时候,测量灯泡的电压,这是难点,根据串联分压的原理测量串联电阻的电压即可.

练习册系列答案
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12.小明在“测量小灯泡的功率”的实验中,所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V的电源、标有“20Ω1A”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)请你根据图甲的电路图,将图19乙中的实物连接成完整的实验电路.
(2)小明按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端,该过程中灯不亮,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:灯泡断路.排除故障后,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:滑片没有放到最大阻值处.
(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.通过表中数据,可算得小灯泡的额定功率为1.14W,小明计算小灯泡电阻时发现电阻值不同,理由是灯丝电阻随温度的升高而增大
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W
2.00.200.40
2.50.220.55
3.00.250.75
3.80.301.14
4.50.321.44
(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,如何测出小灯泡的额定功率?
①画出测量电路图:
②若小灯泡两端最大可加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4.7~12Ω.

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