题目内容

18.如图所示是“测定小灯泡的功率”实验的电路图和实验所需的电学元件.其中电源为两节新的干电池,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω.

(1)用笔画线代替导线,按电路图将元件连接成实验电路;
(2)一位同学连好电路后,闭合开关时发现灯泡不亮且电流表无读数,但电压表有读数.试分析电路的故障是灯泡断路;
(3)另一位同学按电路图接好电路后,闭合开关时发现灯泡特别的亮,这说明他在闭合开关前没有将变阻器的最大阻值连入电路.
(4)为了测定灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的读数为2.5V,如果此时电流表读数如图所示,则该灯泡的额定功率为0.7W.

分析 (1)对照电路图连接实物图,根据灯的额定电压确定电压表的量程,将其并联在灯的两端;求出灯正常工作时的电流大小,确定电流表的量程与灯串联在电路中,滑动变阻器的滑片左边电阻丝连入电路中;
(2)闭合开关灯不亮、电流表无示数,可能是电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两端是连通的,电压表并联电路之外不存在断路;综合分析知电路故障原因是:小灯泡断路;
(3)根据“闭合开关时发现灯泡特别的亮”,说明电路中的电流较大作答;
(4)灯在额定电压下的功率为额定功率,通过移动变阻器的滑片改变电压的大小;根据图中电流表的小量程读数,根据P额=U额I求灯的额定功率.

解答 解:(1)灯的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程,并联在灯的两端;灯正常工作时的电流大小约为
I=$\frac{U}{R}=\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,所以电流表选用小量程与灯串联,滑动变阻器的滑片左边电阻丝连入电路中,如下图所示:

(2)经分析,电路的故障是灯泡断路;
(3)闭合开关时发现灯泡特别的亮,说明电路中电流较大,根据欧姆定律,电路中的电阻较大,这说明他在闭合开关前没有将滑动变阻器的最大阻值连入电路中;
(4)灯在额定电压下的功率为额定功率,为了测定灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的读数为2.5V;图中电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.28A,灯的额定功率P额=U额I=2.5V×0.28A=0.7W.
故答案为:(1)如上图所示;
(2)灯泡断路;
(3)将变阻器的最大阻值连入电路;
(4)滑动变阻器的滑片;2.5;0.7.

点评 本题测量灯的电功率,考查电路的连接、故障的分析、反常现象的分析、操作过程及额定功率的计算等知识,属于中等难度的题目.

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