题目内容

13.在“测量小灯泡的电功率”实验中,同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路图(小灯泡的灯丝电阻约为10Ω).

(1)请你按图甲的电路图,在图乙的实物电路中,用笔画线代替导线,将电流表正确连入电路(连线不得交叉).
(2)若电流表正确接入图乙电路,闭合开关前,某同学发现电路有一处错误,这个错误是滑动变阻器同时接下面的两接线柱了.改正错误后,闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,则变阻器接入电路的接线柱是BC(选填“AD”或“BC”).
(3)测量过程中,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为1.52W.
(4)另一组同学按图甲电路图连接好最后一根导线时,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后发现电路连接正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①连接电路过程中开关没有断开;②滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值.

分析 (1)由图甲,根据电压表、电流表、滑阻的接线原则和要求,把电压表与灯泡并联,电流表与灯泡串联;
(2)滑动变阻器一上一下接入电路,由此修改电路;根据串联电路特点和欧姆定律分析解答;
(3)由图乙所示电流表确定其量程与分度值,读出其示数,由P=UI求出灯泡的额定功率;
(4)连接实物电路时,为保护电路,注意两点:一是开关要断开;二是滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处.

解答 解:
(1)由图知,小灯泡、滑动变阻器、电流表与灯泡串联,电压表与小灯泡并联;
小灯泡的额定电流约为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A,所以电流表选择0~0.6A量程;由此连接实物如图所示:
;
(2)滑动变阻器应一上一下接入电路,由图知,滑动变阻器同时接下面的两接线柱了;
闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,说明电路中电阻变小,所以变阻器接入电路的接线柱是BC;
(3)电流表量程0~0.6A,其分度值是0.1A,由图丙知,灯泡正常发光时电流为0.4A,
所以灯泡额定功率:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(4)连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明在连接电路过程中开关没有断开;
发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明电路中的电流太大了,把灯丝烧断了,这是由于滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处造成的.
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)滑动变阻器同时接下面的两接线柱了;BC;(3)1.52;(4)①连接电路过程中开关没有断开;②滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值.

点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、功率计算、实验电路分析等问题,连接电路图时注意电表量程的选择;这些也是电学实验常考的内容,应在平时注意练习.

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