题目内容

13.在做“伏安法测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,估计小灯泡的阻值15Ω左右.同学们设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题:
实验次数电压/V电流/A
13.00.20
23.80.24
34.20.26
(1)按照题中的数据,本实验中,电流表的量程应选用0-15V,电压表的量程应选用0-0.6A.
(2)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电路元件连接起来(电流表和电压表应选择合适的量程).闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到A端(填“A”或“B”),连线过程中,开关应处于断开状态.
(3)闭合开关后,小明同学发现电流表、电压表均有示数,但都很小,且看不到小灯泡发光,分析可能的原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率很小.
(4)按表中记录的数据,小明同学测出小灯泡正常发光时的电阻是15.8Ω.

分析 (1)根据灯泡的额定功率和正常工作的电流分析量程;
(2)由灯泡的额定电压确定电压表的量程.由灯泡的额定电压和电阻计算灯泡的电流,确定电流表的量程.注意电压表和电流表的正负接线柱.滑动变阻器选择一上一下串联在电路中,注意电路图和实物图中接入的部分相对应.从电源正极开始,按照电流方向,依次串联各元件到电源负极,电压表与灯泡并联.
(3)闭合开关后,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,说明灯泡分得的电压太小,电路中的电阻过大造成的;
(4)根据欧姆定律求出该小灯泡正常发光的电阻.

解答 解:(1)灯泡的额定电压为3.8V,所以电压表的量程为0-15V;灯泡的额定电流为:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{15Ω}$=0.25A,所以电流表选用0-0.6A的量程;
(2)电流从电压表和电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出.电路图中,滑动变阻器连入左半段,滑动变阻器接入左下端接线柱,上面接线柱任意选择.从电源的正极开始,按照电流方向,依次串联开关、电流表、灯泡、滑动变阻器到电源的负极,电压表并联在灯泡两端.如下图所示:

在连接电路的过程中,开关应断开,滑动变阻器阻值调至最大,即滑片在A端;
(3)闭合开关后,电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率很小;
(4)小灯泡正常发光时的电压为3.8V,电流为0.24A,所以电阻为:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{3.8V}{0.24A}$=15.8Ω.
故答案为:(1)0-15V;0-0.6A;(2)如图;A;断开;(3)滑动变阻器连入电路中的电阻太大,灯泡的实际功率很小;(4)15.8Ω.

点评 本题考查的是测量小灯泡电阻的实物连接,在这个实验中,要注意电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用.

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