题目内容

9.图1是小兰同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中所连接的实物图,灯泡的额定电压是2.5V,电阻约9Ω,滑动变阻器标有“20Ω,1A”字样:

(1)请你用笔画线代替导线把图中的电流表、电压表正确连入电路.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P置于B端(选填“A”或“B”).
表一:
 电流表 电压表 故障原因
 示数不为0 示数为0 
 示数为0 示数不为0 
表二:
实验
次数
U/VI/A灯泡亮度
120.25暗
22.5亮
32.80.32很亮
(3)小兰合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.小兰分析产生故障的原因可能是:①小灯泡灯丝断了②小灯泡短路③滑动变阻器断路(电流表、电压表均为障碍),请你依据表一中电流表、电压表示数可能出现的几种情况,帮小兰判断故障原因,并将序号填写在表一对应的空格里.
(4)排除故障后,小兰调节变阻器的滑片,使小灯泡两端电压分别为2.0V、2.5V、2.8V,依次测出通过小灯泡的电流,并观察发光情况,记录在表二中.当小灯泡正常发光时,电流表示数如图2所示,小灯泡的额定功率是0.75W.

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,变阻器接一下一上接入电路中;
(2)在闭合开关前,为防止电路中电流过大烧坏用电器,滑动变阻器应处于最大阻值处.
(3)灯泡不亮可能是电路断路或灯泡短路:如果灯泡断路,电流表无示数,电压表串联在电路中,测电源电压;如果灯泡以外的电路断路,电流表无示数,电压表也无法测电压,电压表示数为0;如果灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表测导线电压,示数为0;
(4)根据电流表的量程和分度值读出灯泡正常发光时的电流,根据P=UI求出小灯泡的额定功率.

解答 解:(1)灯泡的额定电压是2.5V,电压表选用小量程与灯并联,变阻器按一下一上接入电路中,如下所示:

(2)在闭合开关前,保护电路的滑动变阻器滑片位于最大阻值的B端.
(3)①灯泡灯丝断了,电路断路,电流表示数为0,电压表与电源连通,测电源电压,示数不为0,
②灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表测导线电压,示数为0,
③滑动变阻器开路,电路断路,电流表示数为0,电压表无法测电压,示数为0.
如下表所示:

电流表电压表故障原因
示数不为0示数为0②
示数为0示数不为0①
(4)图2中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以灯泡正常工作时的电流为0.3A;
小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:(1)如上图所示;(2)B;(3)如上表所示;(4)0.75.

点评 本题考查了实物电路图的连接、滑动变阻器的使用、电路故障的判断和电流表的读数以及电功率的计算,涉及的知识点较多,综合性强;要注意一般根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,根据灯泡的额定电流确定电流表的量程.

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