Question

12．测小灯泡功率的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V，完成下列填空：

（1）电源至少应选用3节干电池串联；
（2）连接电路时电压表应选用0-15V 量程；
（3）测定小灯泡额定功率时，应调节移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，同时记下电流表的示数．
（4）已知小灯泡的额定功率小于2W，如图1所示，请你在实物图上用笔画线代替导线连接好（要求正确选择电压表和电流表的量程）．
（5）某同学在连接滑动变阻器时，由于接线错误使滑动变阻器滑片P移动时不能改变小灯泡的亮暗程度．下面两种情况，请你判断他是如何连接的？
第一种：小灯泡较亮时，他是把导线的端点分别与滑动变阻器的CD连接．
第一种：小灯泡较暗时，他是把导线的端点分别与滑动变阻器的AB连接．
（6）在正确连接电路并调节滑动变阻器使小灯泡正常发光时，电流表如图2所示，其读数为0.32A，则小灯泡的额定功率是1.216W．
（7）实验时，若发光的灯泡突然熄灭，电压表读数变大，电流表无示数，可能的原因是灯泡断路
（8）实验中，当调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压高于额定电压的1/5时，小灯泡的实际功率是额定功率的D
A．$\frac{6}{5}$倍        B.$\frac{4}{50}$倍    C．$\frac{5}{6}$倍       D.$\frac{36}{25}$倍．

Answer 1

分析 （1）根据灯泡的额定电压与一节干电池的电压来确定电池的节数分析解答；
（2）根据额定电压选择电压表的量程；
（3）测定灯泡的额定功率，应使灯泡两端的电压等于其额定电压；
（4）由灯泡的额定电压确定电压表的量程．电压表与灯泡并联，由灯泡的额定功率和额定电压求得电流，确定电流表的量程，电流表与灯泡串联，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，开关控制电路串联在电路中；
（5）滑动变阻器都接上面两个接线柱，滑动变阻器被短路，灯泡很亮．
滑动变阻器都接下面两个接线柱，滑动变阻器相当于定值电阻，灯泡很暗．
（6）电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少．知道灯泡的额定电压和额定电流，根据P=UI计算额定功率；
（7）灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，说明发生了断路或短路．再根据电压表现象分析电路故障原因；
（8）根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析即可．

解答 解：（1）灯泡的额定电压为3.8V，所以所需电池的节数为n=$\frac{3.8V}{1.5V}$≈2.5，所以最少为3节；
（2）灯泡的额定电压为3.8V，所以电压表应选择0～15V的量程；
（3）测定小灯泡额定功率时，应调节滑动变阻器，使电压表的示数为其额定电压3.8V，同时记下电流表的示数；
（4）灯泡额定电压为3.8V，电压表选择0～15V量程，电压表与灯泡并联．
灯泡正常工作电流为：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2W}{3.8V}$=0.5A＜0.6A，电流表选择0～0.6A量程，电流表与灯泡串联，电流从电压表和电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出．
滑动变阻器选择一上一下串联在电路中．开关串联在电路中．如图．
 ；
（5）第一种：当滑动变阻器都接上面两个接线柱时，移动滑片不改变灯泡亮度，电路电流较大，灯泡较亮；
第二种：滑动变阻器都接下面两个接线柱，移动滑片不改变灯泡亮度，电路电流较小，灯泡较暗；
（6）电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A，
P_额=U_额I_额=3.8V×0.32A=1.216W；
（7）实验时，若发光的灯泡突然熄灭，电流表无示数，可能是电路发生断路，电压表读数变大，说明电压表与电源连通，所以电路故障可能是灯泡断路了；
（8）若小灯泡两端电压高于额定电压的$\frac{1}{5}$时，U_实=$\frac{6}{5}$U_额，
所以实际功率：P_实=$\frac{{{U}_{实}}^{2}}{R}$=$\frac{（{\frac{6}{5}{U}_{额}）}^{2}}{R}$=$\frac{36}{25}$×$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{R}$=$\frac{36}{25}$P_额．
故答案为：（1）3；串；（2）0-15V；（3）移动滑动变阻器的滑片；3.8V；（4）见上图；（5）CD；AB；（6）0.32；1.216；（7）灯泡断路；（8）D．

点评 本题是测小灯泡功率的实验，考查了电路连接、注意事项、电表读数、滑动变阻器使用、电路故障、电功率公式的应用等，考查的知识点多，但是难度不大，都是常考问题要掌握好．