题目内容

11.小明同学利用电压表和电流表测量小灯泡的电阻值(已知小灯泡的额定电压为2.5V),实验电路图如图甲所示.

(1)按甲图所示的电路图,将乙图中的电压表正确连入电路(用笔画线代替导线).
(2)开关闭合前,滑片P应移到b(填“a“或“b”)端;实验中,当滑片P移到某一位置时,电流表A和电压表V示数如图丙所示,则此时小灯泡的阻值为9Ω.
(3)小明在实验时,小灯泡突然熄灭,检查发现A的示数为零,V的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路的故障可能是:灯泡断路.
(4)若小明同学想用已连好的电路测量小灯泡的额定电功率,请你帮他把主要的实验步骤补充完整:
①移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2.5V时,读出电流表的示数;
②用原理P=UI计算出小灯泡的额定电功率.

分析 (1)本实验中电压表测灯泡两端电压,应与灯泡并联,根据灯泡的额定电压确定量程;
(2)开关闭合前,滑片P应移到最大值处;根据图丙读出电压表和电流表示数,由R=$\frac{U}{I}$计算此时灯泡的电阻;
(3)小灯泡突然熄灭,电流表没有示数,电路断路了,电压表有示数,可能与之并联的电路部分发生断路;
(4)测量小灯泡的额定电功率,应使灯泡电压达到额定电压,读出此时电流表示数,根据电功率计算公式计算即可.

解答 解:
(1)测量小灯泡电阻的实验中,电压表测灯泡两端电压,应与灯泡并联,小灯泡的额定电压2.5V,所以电压表应使用0-3V量程,注意正负接线柱不能接反.如图所示:

(2)为了保护电路安全,开关闭合前,滑片P应移到最大值b端;
电压表测灯泡电压,使用0-3V量程,分度值0.1V,由丙图可知其示数为1.8V;电流表使用0-0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.2A,
此时小灯泡的阻值:R=$\frac{U}{I}$=$\frac{1.8V}{0.2A}$=9Ω;
(3)小灯泡突然熄灭,由电流表无示数可知电路断路,但电压表有示数说明电压表与电源相连部分正常,可能是灯泡断路了;
(4)要测小灯泡的额定电功率,应使灯泡电压达到额定电压,即调节滑片P,使电压表的示数为2.5V,读出此时电流表示数,根据P=UI计算灯泡的额定功率.
故答案为:
(1)见上图;
(2)b;9;
(3)小灯泡断路;
(4)2.5;P=UI.

点评 此题是伏安法测电阻和功率的实验,要明确实验原理,考查了实物连接、电流表、电压表的读数以及电阻的计算,属于电学最重要的实验,但考查的难度不大.

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