题目内容

25、一只标有“3.8V”字样的小灯泡,灯丝电阻约为15Ω,小明想测出它正常发光时的电阻,选用了以下器材:电流表、电压表、开关、变阻器各一只、导线及新干电池若干.
(1)小明连接的实验电路如图所示,经检查发现有两处错误,请指出错误:
①
电源电压不应该小于灯泡的额定电压
;
②
不应将滑动变阻器两个上接线柱同时接入电路
.
(2)小明纠正错误后开始实验,闭合开关后发现电压表没有示数,经检验发现电压表的15V量程挡已损坏,3V量程挡完好.现根据已有的器材完成实验任务.
①请你帮助小明设计电路图,并把它画在方框内.

②在实验过程中,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数为
0.7V(或2.2V)
时,记下电流表示数,
根据公式R=U/I,算出灯丝电阻:
分析:(1)在实物图中找出错误的连接,主要从电压表、电流表、滑动变阻器三者的正确使用方法上考虑:
电流表量程的选择:灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为15Ω,电流约为0.25A,电流表的量程选择0~0.6A.
电压表量程的选择:灯泡的额定电压为3.8V,电压表量程选择0~15V.
还要注意电压表、电流表的正负接线柱、连接方法等.
滑动变阻器从接线柱一上一下的选择和滑片位置考虑.
(2)一节新干电池的电压为1.5V,电池串联,总电压等于各串联电池之和.
(3)根据串联电路总电压等于各串联导体的电压之和,知电源电压和灯泡额定电压,可以求出滑动变阻器两端电压.
解答:解:(1)一节新干电池的电压为1.5V,两节新干电池串联,电源电压为3V,小于灯泡的额定电压,灯泡不能正常工作.
滑动变阻器有四个接线柱,实物图中,滑动变阻器都接入上面两个接线柱,移动滑片不能起到改变灯泡电压和电流的作用.
(2)灯泡额定电压为3.8V,电压表应该选择0~15V量程,但是0~15V量程损坏,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,若知道电源电压,测滑动变阻器电压,求灯泡额定电压.
电路图设计如下图:

灯泡正常工作时电压为3.8V,滑动变阻器最大电压不能超过3V,又因为电源是由干电池来提供,电源总电压不能超过3.8V+3V=6.8V,需大于3.8V,所以电源电压只能为4.5V,(3节干电池串联)或6V(4节干电池串联).
电压表测滑动变阻器电压,电压表示数为0.7V(电源4.5V)或2.2V(电源为6V).
故答案为:(1)①电源电压不应该小于灯泡的额定电压;
②不应将滑动变阻器两个上接线柱同时接入电路;
(2)①如上图;②0.7V(或2.2V)?
点评:干电池电压、家庭电压在题目中,一般不直接给出,而是作为隐含体积出现,注意挖掘.
此题间接测量灯泡额定电压,在电压表的一个量程损坏时,经常用到,要认真理解.
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