题目内容

20．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．实验室由如下器材：电源（电压为6V）、电流表（0～0.6A0～3A）、电压表（0～3V0～15V）、开关各一只，导线若干，滑动变阻器一只．同学们设计的电路图如图甲所示：

（1）请根据电路图甲完成实物图乙的连接．
（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：
故障现象检测故障原因
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数取下灯泡，两表的示数不变灯泡断路
灯泡较暗、两表的示数均较小移动滑动变阻器滑片，现象不变滑动变阻器同时接下面两个接线柱
（3）下表为某小组的实验记录分析表：
次序电压表示数/V电流表示数/A功率/W额定功率/W
13.00.361.08${P_额}=\frac{1.08+1.52+1.89}{3}=1.50$
23.80.401.52
34.50.421.89
老师认为该小组数据处理过程有误，原因是不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，你认为正确测量结果P额=1.52W．

分析 （1）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，根据灯泡的额定电压确定电压表量程，根据灯泡正常发光时的电流确定电流表的量程，连接电路时，注意电表正负接线柱不要接反，注意滑动变阻器的接法．
（2）①灯泡不亮，灯泡断路、或灯泡短路，或灯泡之外电路断路；电流表无示数，说明电路存在断路；电压表示数较大，说明电压表与电源两端连接，电压表并联电路之外不存在断路，综合分析可知电路故障原因．②灯泡较暗、两表的示数均较小，说明电路电阻太大；移动滑动变阻器滑片，现象不变说明滑动变阻器不能改变电路电阻，即滑动变阻器全部接入电路．
（3）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，不能把不同电压下的功率的平均值作为额定功率．

解答 解：（1）灯泡额定电压是3.8V，电压表选择0～15V量程，灯泡正常发光时，电路电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A，电流表选0～0.6A量程，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，电路图如图所示：
；
（2）①灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数，取下灯泡，两表的示数不变，故障原因是：灯泡断路．
②灯泡较暗、两表的示数均较小，移动滑动变阻器滑片，现象不变，故障原因是：滑动变阻器同时接到下面两个接线柱．
（3）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率，取灯泡在不同电压下功率的平均值作为灯泡的额定功率是错误的．由表知，电压为额定电压3.8V时的功率是1.52W，即：额定功率是1.52W．
故答案为：（1）如图；（2）灯泡断路；滑动变阻器同时接下面两个接线柱；（3）不同电压下灯泡的功率不同，灯泡在额定电压下的功率是灯泡的额定功率；1.52．

点评 本题考查了电路故障分析、求灯泡的额定功率、连接电路图等问题，是实验的常考内容，要掌握；连接实物图时应注意：①电压表、电流表的正负极不要接反．②注意电压表、电流表的量程不要接错．③滑动变阻器的分压与限流接法，滑片移动时阻值的变化应符合题意要求．④作图要美观，连线不要交叉．

练习册系列答案
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10．探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．

（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于A端（选填“A”或“B”），此时，滑动变阻器的作用是保护电路．
（3）闭合开关后，移到滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表所示．小明分析表1数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系，你认为其原因是实验中存在误差．你认为小明每次改变电阻后应采取的正确操作是移动滑动变阻器，控制电阻两端的电压为4V．
电压U/V4
电阻R/Ω201510
电流I/A0.200.280.40
（4）小明为了使探究的结果具有普遍性，便找来一个5Ω的电阻，以便能得到更多组数据．当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是超过了电流表所选的量程．改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数如乙所示为0.8A．
11．（1）根据图1中通电螺线管标出的磁极方向，判断电源的左端为正极．（选填“左”或“右”）
（2）图2中电能表的示数为1706.8kW•h．
（3）图3中电阻箱的示数为6218Ω．
8．如图所示，螺线管接上电源后，小磁针静止时的指向错误的是（　　）
A．B．C．D．
15．1度电可以使一盏“PZ220V25W”灯泡正常工作40h，如果把它接入一个110V的电路中，它实际消耗的电功率是6.25W．
5．如图所示，两个底面积不间、质量不计的圆柱形容器甲、乙（S甲＞S乙），分别盛有等高的液体A、B，它们的密度与质量的关系如图a所示：另有体积相同、密度不同的金属球C、D，它们的质量与体积的关系图象如图b所示．现将金属球C放入甲容器中，金厲属球D放入乙容器中（两容器均无液体溢出）：现两容器的总质量为m1和m2，下列分析正确的是（　　）
A．ρA＞ρBB．ρC＞ρDC．m1可能等于m2D．m1一定大于m2
12．下列数据中最符合实际的是（　　）
A．手电筒正常工作时的电流约为200mA
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9．如图所示，某同学用80N的力F把重10N的木块压在竖直墙壁上保持静止，当人手对木块的压力减小到60N时，木块恰好向下做匀速直线运动，此时木块受到的摩擦力为10N，方向为竖直向上．

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