题目内容

14.在测定标有3.8V的小灯泡额定功率的实验中,电源电压为6V,小灯泡的电阻约为10Ω,电流表(量程:0~0.6A、0~3A)、电压表(量程:0~3V)、开关、滑动变阻器各一个,导线若干.

(1)根据实验要求把图1中的实验电路连接完整;
(2)开关闭合前,应将滑片P调至A端;
(3)闭合开关后,发现灯不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障的原因可能是滑动变阻器断路.
(4)排除故障后,移动滑片P,使电压表的示数为2.2V时,小灯泡恰好能正常发光,此时电流表的示数如图2所示,则小灯泡的额定功率为1.44W(保留两位小数).

分析 (1)若电压表与灯泡并联,则应选15V的量程,而电压表的量程是0~3V,所以电压表应与滑动变阻器并联;根据灯泡正常工作时,滑动变阻器分得的电压确定电压表的量程;根据欧姆定律求出此时通过灯泡的电流,确定电流表的量程,且与灯泡串联,注意电表的正负接线柱.
(2)为防止电路中电流过大烧坏电路元件,闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处.
(3)根据电路故障要么短路、要么断路,结合电压表、电流表的示数变化情况和灯泡的亮暗来确定答案.
(4)根据串联电路电压特点可知,灯泡正常工作时,电压表的示数;根据电流表的量程和分度值确定电流表的示数;最后根据P=UI求出灯泡的额定功率.

解答 解:(1)灯泡正常工作时,滑动变阻器分得的电压为6V-3.8V=2.2V<3V,电压表选0~3V的量程;而灯泡的额定电压为3.8V,因此电压表应接在滑动变阻器两端,此时通过灯泡的电流约为$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A,所以电流表选0~0.6A的量程,且与灯泡串联,注意电流从正接线柱流入负接线柱流出,连接如下图所示:

(2)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器应处于最大阻值A端.
(3)电压表有明显偏转,说明电压表两接线柱到电源两级之间电路连接完好,电流表无示数,灯泡不亮,说明滑动变阻器断路.
(4)灯泡正常工作时,电压表的示数为6V-3.8V=2.2V;
电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.38A;
灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.38A=1.44W.
故答案为:(1)连接如上图所示;(2)A;(3)滑动变阻器断路;(4)2.2;1.44.

点评 本题考查了电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用,电路故障的判断等,难点是根据读数要求确定电表的量程.

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