题目内容

19.小明要测量标有“3.8V,××W”小灯泡的电功率,现有的器材为三节新干电池,滑动变阻器,开关,一只标有10Ω的电阻器,待测小灯泡,导线若干,另有电流表一只,但缺少电压表,小明为此而为难,在旁的小慧认为按照图甲电路图连接可以完成测量任务,现就他们的实验完成下列各问题.
(1)用笔画线作为导线,按照甲连接好图乙
(2)连接好电路图,闭合开关发现小灯泡微亮,但电流指针丝毫不动,发生此类故障的原因可能是电流表断路或R1断路
(3)闭合开关,滑动变阻器处于最大值,这时移动滑动变阻触头,两眼观察电流表使其示数为0.38A,并作记录.
(4)接下来断开开关,并且保持滑动变阻触头不动,将电流表拆下来,让电流表与灯泡串联,再与电阻R并联,并闭合开关,同时记下电流表示数,最后计算小灯泡的额定电功率.

分析 (1)由电路图可知,定值电阻与电流表串联后与灯泡并联,据此连接电路图;
(2)小灯泡微亮,说明灯泡与电源之间是通路,电流表指针丝毫不动说明电流表所做支路断路;
(3)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电流表的示数;
(4)保持滑动变阻触头不动,把电路图中R1与灯泡对调,然后测出通过灯泡的电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率.

解答 解:(1)由电路图可知,实物电路图中灯泡的左下方接线柱定值电阻的左接线柱相连,电流表的正接线柱与滑动变阻器的左上方接线柱相连,如下图所示:

(2)接好电路图,闭合开关发现小灯泡微亮,但电流指针丝毫不动,说明电流表所在支路断路,可能是电流表断路,也可能是R1断路;
滑动变阻器接入电路中的电阻较大,电流表被短路;
(3)由电路图可知,定值电阻与电流表串联后与灯泡并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,电流表的示数I=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{{U}_{L}}{{R}_{1}}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A;
(4)接下来断开开关,并且保持滑动变阻触头不动,将电流表拆下来,让电流表与灯泡串联,再与电阻R并联,并闭合开关,同时记下电流表示数,最后计算小灯泡的额定电功率.
故答案为:
(1)如上图所示;
(2)电流表断路或R1断路;
(3)0.38;
(4)电流表拆下来,让电流表与灯泡串联,再与电阻R并联,并闭合开关.

点评 本题考查了实物电路图的连接、电路故障的判断、并联电路特点和欧姆定律的应用以及实验的操作,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等.

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