题目内容

4.如图所示,在测定小灯泡电功率的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,小明同学已连接了如图所示的部分电路,请你接着完成下列问题:

(1)用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)如图1,在连接电路过程中,开关S应当处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最右端.(填”最左“或”最右”).
(3)连接好电路后,闭合开关,无论如何移动滑动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,但电流表无示数,电压表示数较大,则出现故障的原因可能是小灯泡断路.
(4)故障排除后,闭合开关,移动滑片P到某一位置,使电压表示数为2.5V.此时,电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率是0.5W.

分析 (1)滑动变阻器串联在电路中,且按“一上一下”的方式接入电路,
根据小灯泡的额定电压选择电压表的量程,并将其与小灯泡并联,注意正负接线柱;
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处.
(3)电流表没有示数,说明电路是断路,电压表有示数,说明与电压表串联的电路是通路.
(4)根据电流表选择的量程和分度值读出电流表的示数,然后根据P=UI求出小灯泡的额定功率.

解答 解:(1)滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路,故只需将滑动变阻器上面任一接线柱与小灯泡的右接线柱连接,
小灯泡的额定电压为2.5V<3V,所以电压表选择0~3V的量程,故将电压表的“3”接线柱与小灯泡的右接线柱连接,如图所示:

(2)在连接电路过程中,开关S应当处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,
由图1可知,滑动变阻器的左下接线柱接入电路,故滑动变阻器的滑片P应置于最右端.
(3)小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路为断路;电压表有示数,说明与电压表并联的电路出现断路,即小灯泡断路.
(4)由图2可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,
则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
故答案为:(1)见上图;
(2)最右;
(3)小灯泡断路;
(4)0.5.

点评 本题考查了实物电路的连接、实验注意事项、电路故障分析、电表读数、求灯泡额定功率等知识,属于电学实验常考内容,一定要牢固掌握,难度不大.

练习册系列答案
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13.小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω).所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(50Ω  1A)一个,导线若干.
(1)图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整.
(2)实验过程中,当电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中电流大小为0.46A,此时小灯泡的电功率为0.92W.要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向右调节(选填“左”或“右”).

(3)小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系,
①他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于25Ω.
②若将电流与电压的比值$\frac{I}{U}$定义为一个新的物理量.该物理量的数值越大,导体对电流的阻碍作用越小(选填“大”或“小”).若将新物理量取名为“电导”,符号取为“G”,则电热功率与电压的关系式可以写作:P=GU2(用“G”和“U”表示).
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图丙).在A、B两种方案中,方案B可以让测量结果更准确,理由是方案B可以多次测量取平均值,减小误差.(电表为理想电表)
(5)某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录下来并通过在U-I 坐标系中描点后作出图象如图丁.请判断他们实验时的电路可能是图戊中的哪一个C

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