题目内容
12.在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小李同学设计的电路如图甲所示,他选用的小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω左右,电源为6V且不变.(1)连好电路后,闭合开关S,小明发现灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生故障的原因可能是哪几种情况BC.(填写序号)
A.小灯泡短路 B.小灯泡的灯丝断了 C.小灯泡的灯座接触不良
D.电压表的正、负接线柱接反 E.滑片放在最小值处.
(2)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡在额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图乙所示,则灯泡的额定功率为1.064W.
(3)同桌小王在用小李的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:问题:电流表突然坏了,老师给了她一个已知阻值的电阻R0,小王应该如何去测量小灯泡的额定功率?作图并写出表达式.
表达式:P额=$\frac{3.8VU}{{R}_{0}}$.
| 次数 | U/V | I/A | P/W |
| 1 | 2.00 | 0.16 | 0.32 |
| 2 | 2.50 | 0.25 | 0.63 |
| 3 | 3.00 | 0.27 | 0.81 |
| 小灯泡电功率的平均值P平均=0.59W | |||
病症一:测小灯泡电功率实验数据的表格设计有不妥之处.
病症二:连接完电路后,闭合开关,电压表和电流表的示数出现如图丙所示的非正常情况.
| 病症一诊断 | 病症二诊断 |
分析 (1)掌握断路和短路的区别:断路则电路中无电流,断开处的电压为电源电压;被短路的用电器不工作,两端无电压,电路中仍有电流;然后根据各个选项进行分析;
(2)根据图甲确定电流表的量程和分度值,读出电流值,根据P=UI计算出电功率;
(3)电流表损坏,可以把定值电阻与灯泡串联,测出灯泡正常发光时定值电阻两端电压,应用欧姆定律求出电路电流,然后求出灯泡功率;
(4)灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率,不能把不同电压下灯泡实际功率的平均值做为灯泡的额定功率;根据图示电表从电表接法与量程选择的角度分析答题.
解答 解:
(1)A、小灯泡短路,则电压表的示数为零,所以A错误;
B、小灯泡的灯丝断了,则灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,所以B正确;
C、小灯泡的灯座接触不良,电路断路,则灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,所以C正确;
D、电压表的正、负接线柱接反,则电压表指针反转,所以D错误;
E、滑片放在阻值最小处,电流表示数较大,所以E错误;
(2)根据图甲,电流表选择的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,小灯泡在额定电压下正常发光时示数为0.28A,所以灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.28A=1.064W;
(3)电流表损坏,实验中没有电流表,可以把定值电阻与灯泡串联,测出通过定值电阻电流,即电路电流,然后求出灯泡电功率,实验电路图如下图所示;
实验步骤:①按实验电路图连接实验电路,电压表与灯泡并联;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V;然后保持滑片位置不变,把电压表与定值电阻并联,测出定值电阻两端电压U;
③整理实验器材,通过定值电阻的电流I=$\frac{U}{{R}_{0}}$,灯泡功率P=ULI=$\frac{3.8VU}{{R}_{0}}$;
;
(4)病症一:灯泡在额定电压下的功率是额定功率,灯泡在不同电压下的功率不同,求不同电压下的实际功率的平均值没有意义;
病症二:由图丙可知,电压表指针反向偏转,是由于电压表正负接线柱接反了造成的;由图所示电流表可知,电流表指针超过最大量程,这是由电流表量程太小造成的.
故答案为:
(1)BC;(2)1.064;
(3)实验步骤:①按实验电路图连接实验电路,电压表与灯泡并联;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数等于灯泡额定电压3.8V;然后保持滑片位置不变,把电压表与定值电阻并联,测出定值电阻两端电压U;③整理实验器材,通过定值电阻的电流I=$\frac{U}{{R}_{0}}$,灯泡功率P=ULI=$\frac{3.8VU}{{R}_{0}}$;
图见上;$\frac{3.8VU}{{R}_{0}}$;
(4)病症一:求不同电压下功率的平均值没有实际意义;
病症二:电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小.
点评 本题考查了电路故障的判断、电表读数、求灯泡功率、实验设计等问题.对电表读数时,应先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
| A. | 两段一样大 | B. | AB段较大 | C. | BC段较大 | D. | 无法判断 |
| A. | 6V 3W | B. | 8V 1W | C. | 12V 3W | D. | 6V 1W |
| A. | 声音不能在真空中传播 | B. | 固体、液体、气体都能传声 | ||
| C. | 声音只能在空气中传播 | D. | 声音的传播需要介质 |