题目内容

如图为“测定小灯泡额定功率”的电路图.

(1)已知小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω,则电源至少要用________节干电池串联,电压表应选用________V的量程;电流表应选用________A的量程.
(2)用铅笔画线代替导线,按电路图连接实物电路.(导线不允许交叉)
(3)正确连接电路后,闭合开关时,发现电灯不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压.此故障的可能原因是________.
(4)故障排除后,观察到灯泡正常发光时,电流表的示数为0.2A.则小灯泡额定功率为________W.

解:(1)电源采用了三节干电池串联,总电压为1.5V×3=4.5V,小灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表选择0~15V的量程;灯泡的额定电流约为=0.38A,所以电流表选0~0.6A的量程.
(2)先把电源顺次连接,从电源的正极开始依次串联开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到电源的负极,再把电压表并联在灯泡的两端;要注意电流正接线柱流入负接线柱流出,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如下图所示:

(3)连好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电压表有示数,电流表无示数,说明在电压表两接线柱之间的电路是断路,所以出现故障的可能原因是灯泡的灯丝断了(或连接灯泡的导线断了);
(4)灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.2A=0.76W.
故答案为:(1)3;0~15;0~0.6;(2)如上图所示;
(3)灯泡的灯丝断了(或连接灯泡的导线断了);(4)0.76A.
分析:(1)根据灯泡的额定电压和一节干电池的电压确定最少需要干电池的节数、电压表的量程;根据欧姆定律求出灯泡的额定电流确定电流表的量程.
(2)根据电路图连接实物图可以根据电流流向法,从电源的正极开始连接依次串联各电路原件,最后把电压表并联到相关的位置即可.
(3)电压表有示数,说明与电压表两接线柱连接的电路是通路,电流表无示数,说明电路断路,从而判断出故障的可能原因.
(4)根据P=UI求出灯泡的额定功率.
点评:电学实验中实验的原理,电流表、电压表的正确使用和电路故障的判断、实验中的注意事项等一直为考查的重点,应多作练习,多注意总结.
练习册系列答案
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在“测定小灯泡的额定功率”的实验中,小明同学设计的电路如图所示,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)请用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整(连线不得交叉,正确选用电表的量程);
(2)正确连好电路后,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到
A
A
(填写“A”或“B”)
(3)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
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.
(4)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡的额定电压下正常发光时,电流表的示数位置如图2所示,则灯泡的额定功率为
1.064
1.064
W.
(5)小华在用小明的器材进行实验时,遇到下面的问题,请你为她解决问题:
问题一:电压表的15V的量程坏了,不增加其它器材,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式.
步骤:
①按实验电路图连接实验电路;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V,读出电流表示数I;③整理实验器材,灯泡功率P=UI=3.8I.
①按实验电路图连接实验电路;②闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.2V,读出电流表示数I;③整理实验器材,灯泡功率P=UI=3.8I.

表达式:P=
3.8I
3.8I
.(用步骤里的物理量表达)
问题二:电流表坏了,给你一个已知电阻R0,如何去测量小灯泡的额定功率?在虚线方框中画出电路图,并在方框的右边写出步骤及表达式.
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=
U
R0
,灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0
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=
U
R0
,灯泡功率P=ULI=
3.8U
R0

表达式:P=
3.8U
R0
3.8U
R0
.(用步骤里的物理量表达)
(6)在实验相互诊断出现的问题,对学习很有帮助.请你也参与进来,对下面的问题进行诊断.(指出错误,或说明错误的原因)
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所示的非正常情况.
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=0.59
W
病症一诊断 病症二诊断

求不同电压下功率的平均值没有实际意义
求不同电压下功率的平均值没有实际意义

电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小
电压表正负接线柱接反了,所选电流表量程太小

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