题目内容

16.小红同学做“测小灯泡的额定功率”实验时,已知小灯泡的额定电压是3.8V,其中电源是三节新的干电池,灯丝电阻大约10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω 1A”的字样.
(1)如图所示的是小红同学连接不完整的实验电路,请你用笔画线代替导线帮她将图中未连接部分连接好,要求:电压表、电流表选择合适的量程,滑动变阻器的滑片向右移动使连入电路的阻值减小;
(2)当小红同学闭合电路的开关后,电路中可能出现一些不正常现象:
第一种:小灯泡较暗,滑动变阻器滑片移动时不能改变小灯泡的亮暗程度,可能在连接电路时把滑动变阻器的AB(填“AB”或“CD”)两端点连入了电路中;
第二种:小灯泡不亮,电流表示数不为零,电压表示数为零,可能小灯泡处短路(填“短路”或“断路”).
(3)小红同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率,改变接入电路的滑动变阻器的阻值,分别得到三组数据,如下表:你认为正确测量结果P=1.52W.
实验序号电压表示数/V电流表示数/A功率/W
13.000.36
23.800.40
34.500.42

分析 (1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程且与灯泡并联,根据欧姆定律求出灯泡额定电流的大约值确定电流表的量程且与灯泡串联,
滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑片向右移动使连入电路的阻值减小说明变阻器的右下方接线柱必须接入电路中;
(2)滑片移动不能改变判断的亮度,滑动变阻器都接上面或下面两个接线柱,再由灯泡始终较暗,来判断滑动变阻器接入的接线柱;
小灯泡不亮,电流表示数不为零,说明电路不存在断路,根据电压表示数为零可以判断故障问题;
(3)利用灯泡的额定电压和额定电流值,根据P=UI计算额定功率.

解答 解:(1)小灯泡额定电压为3.8V>3V,则电压表选择0~15V量程,且与灯泡并联,
小灯泡电流约为I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A<0.6A,则电流表选择0~0.6A量程,且与灯泡串联,
滑动变阻器的右下方接线柱和任意上方接线柱串联在电路中,如下图所示:

(2)第一种:小灯泡较暗,电路电流较小,电流电阻较大,滑动变阻器接入电路的电阻较大,
移动滑片,电路电阻不变,所以可能在连接电路时把滑动变阻器的AB两端点连入了电路中.
第二种:小灯泡不亮,电流表示数不为零,说明电路不存在断路,
电压表示数为零,说明与电压表并联的小灯泡短路.
(3)由表格数据可知,当电压表示数等于小灯泡的额定电压3.8V时,对应的电流为0.4A,
则小灯泡的额定功率:P额=U额I额=3.8V×0.4A=1.52W.
故答案为:(1)见上图;(2)AB;短路;(3)1.52.

点评 本题考查了连接实物电路图、电路分析、求灯泡额定功率,连接电路时要注意电表量程的选择,注意滑动变阻器要接一上一下两个接线柱,属于电学常考的内容,务必牢固掌握.

练习册系列答案
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11.小强在进行“测定小灯泡的电功率”的实验,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,他已连接了部分电路,如图丁所示,请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线,将下图的电路连接完整.
(2)连接电路时,开关S应当处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于右端(选填“左端”或“右端”).
(3)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电流表有示数,电压表的示数为0,则出现故障的原因可能是小灯泡短路.
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图甲所示,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向左端移动.
(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数为0.2A,小灯泡的额定功率是0.5W.

(4)小明的电流表损坏了,老师告诉他已经没有电流表可换,而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关,小明重新设计了如图丙所示的电路,在不改变该电路连接的情况下,也能正确测出2.5V的小灯泡的额定功率.正确连接电路后,接下来的实验步骤是:
①只闭合S、S1,移动滑片使电压表示数为2.5V;
②保持滑片位置不动,断开开关S1,闭合开关S、S2,记下电压表的时数为U2
③得出小灯泡的额定功率的表达式为$\frac{{2.5V({U_2}-2.5V)}}{R}$.

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