题目内容

1.在“测量小灯泡电功率的实验中”,已知电源电压为6V.小灯泡标有“2.5V”的字样.

(1)请你用笔画线代替导线,将实物图甲连接完整.
(2)为保护电路元件安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调至最右(选填“最左”或“最右”)端.
(3)闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数且接近电源电压,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是灯泡断路.
(4)解决问题后,小明继续进行实验,闭合开关后,电压表示数为2V,为测量灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片P向左(选填“左”或“右”)端滑动,直到电压表示数为2.5V时,停止移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡的亮度,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电功率为1W.
(5)若用一个定值电阻将该电路中的小灯泡换掉,还可探究电流与电压的关系,在进行新的实验之前,我们首先应该进行的实验操作是断开开关S.

分析 (1)掌握实物电路的连接,特别是电流表、电压表和滑动变阻器的接法;
注意电流表、电压表量程及正负接线柱的接法,滑动变阻器要接一上一下;
(2)为保护电路,开关闭合前,应将滑片移至最大阻值处.
(3)闭合开关,灯泡不亮,可能是灯泡短路、或灯泡断路、或灯泡之外电路存在断路;电流表指针不动,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析可知,电路故障是灯泡断路.
(4)根据图甲读出电压表示数,根据电压表示数与灯泡额定电压的关系确定滑动变阻器滑片的移动方向;根据图乙读出电流表示数,然后由电功率公式求出灯泡的额定功率.
(5)已知电阻值,电路可测电阻两端的电压,流过电阻的电流,据此判断可完成哪个实验.

解答 解:(1)电压表与灯泡并联,已知小灯泡标有“2.5V”的字样,所以应选择0~3V量程;电流表应选择0~0.6A的量程;
滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:

(2)为保护电路安全,在连接电路前,开关要断开.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至实物图中的最右端.
(3)闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因是灯泡断路.
(4)由图甲可知,电压表量程是0~3V,最小分度值是0.1V,电压表示数是2V<2.5V;
要使灯泡正常发光,应向左移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端的电压增大,直到电压表示数等于灯泡额定电压为止;由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是0.4A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.4A=1W;
(5)把小灯泡换成定值电阻后,电阻阻值R,已知,由电压表可测出电阻两端的电压U,电流表可测流过电阻的电流,因此利用该电路可完成“探究电流与电压的关系”关系实验.为了保护电路,在进行新的实验之前,我们首先应该进行的实验操作是断开开关S.
故答案为:(1)见上图;(2)最右;(3)灯泡断路;(4)左;1W;(5)电流;电压;断开开关S.

点评 本题考查了连接实物电路图、实验注意事项、电路故障分析、电表读数、求灯泡功率;连接实物电路图时要注意电表量程的选择;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.

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