题目内容

14.某实验小组的同学用如图所示的器材测量小灯泡的电功率,已知电源电压恒为6V不变,待测灯泡的额定电压为3.8V,功率估测在1.1W左右.

(1)请在图甲中用笔画线代替导线,使其成为完整的实验电路.
(2)连接电路时,开关应该断开.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于B端(选填A或B).
(3)闭合开关后,同学发现,电流表有示数,电压表没有示数,灯泡不亮,此时电路故障可能为小灯泡短路.
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时,眼睛应注视B(选填序号)
A.小灯泡亮度    B.电压表示数    C.电流表示数    D.滑动变阻器滑片
(5)移动滑动变阻器滑片P,当灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示为0.3A,则待测灯泡的额定功率为1.14W.
(6)若实验器材中电压表0~15V量程被损坏,利用如图器材怎样测定待测灯泡的额定功率?简要步骤把电压表和变阻器并联,移动滑片使电压表示数等于2.2V,读出电流表示数.

分析 (1)根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联,根据I=$\frac{P}{U}$判断电流表的量程;
(3)为保护电路,连接电路时,开关应断开;为防止闭合开关时,电路中电流过大烧坏用电器,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处;
(3)电流表有示数,灯泡不亮,电路可能短路;电压表无示数,说明与电压表并联的灯发生短路;
(4)要测量额定电功率,应使灯泡两端的电压等于额定电压,在移动滑片的过程中,应注意电压表的示数.
(5)灯在额定电压下的功率为额定功率,根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(6)电源电压为6V,根据串联电路电压特点,当灯泡电压为3.8V,滑动变阻器的电压为2.2V<3V,可以利用0~3V量程测量滑动变阻器的电压;按此分析将电压表与滑动变阻器并联进行实验即可.

解答 解:(1)灯的额定电压为3.8V,电压表选用大量程与灯并联,如下左图所示:

(2)为了保护电路,在按电路图连接电路时,应先将开关断开;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至阻值最大处,根据电路连接可知,应该将滑片调至B端;
(3)由上分析,闭合开关,电流表有示数,灯泡不亮,电路可能短路;电压表无示数,说明与电压表并联的灯发生短路;
(4)移动滑片过程中应注视电压表,直到电压表的示数等于额定电压,读出电流表的示数,故B正确;
(5)图中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A;额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(6)步骤:①灯泡和滑动变阻器串联在电路中;
②把电压表并联在滑动变阻器的两端;
③滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V;
④读出电流表示数.
故答案为:(1)见上左图;(2)断开;B;(3)小灯泡短路;(4)B;(5)0.3;1.14;(6)把电压表和变阻器并联,移动滑片使电压表示数等于2.2V,读出电流表示数.

点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验,考查了电路的连接、实验注意事项、电流表读数、故障的分析、求额定功率及设计实验方案等内容,涉及的知识点较多,综合性较强,均为考试的重要内容.

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