题目内容
15.在“测量小灯泡电功率”的实验中,提供的器材有:“3.8V”的小灯泡、滑动变阻器、四节新干电池等,连接的电路如图甲所示.(1)连接电路时开关应断开;
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,两电表均无示数,为了查找故障,小明将电压表拆下,在开关闭合状态下,分别将电压表连接在电源,滑动变阻器及开关两端,结果只有接在滑动变阻器两端时,电压表无示数,则肯定出现故障的元件是开关.
(3)排除故障后,当移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示;为测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向右(选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数3.8V.此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是1.14W.
分析 (1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)电流表在干路上,无示数,说明电路故障为断路;如果电压有示数,说明与电压表串联的元件是完好的;如果无示数,说明与电压表串联的元件有断路,或与电压表并联的元件短路或电路中无电源,据此判断故障所在.
(3)根据图乙读出电压表的示数,若电压低于额定电压,则需减小变阻器的阻值,使灯泡两端的电压等于额定电压,灯泡正常发光;
根据图丙读出电流表的示数,由P=UI计算出灯泡的额定功率.
解答 解:(1)连接电路时,开关要断开;
(2)闭合开关,发现灯泡不亮,两电表均无示数,则此电路有断路故障;
在开关闭合状态下,将电压表接在电源两端时,电压表有示数,说明电源、电压表是完好的;
电压表接在滑动变阻器两端,电压表无示数,说明滑动变阻器之外有断路故障;
电压表接在开关两端时有示数,说明电压表两接线柱与电源的两极是连通的,所以开关以外的电路是通路,则肯定出现的故障是 开关断路了(虽然开关闭合,但开关可能接触不良或接开关的导线松动).
(3)电压表的量程为0-15V,电压表的示数为3V,要测灯泡的额定功率,使灯泡两端电压为3.8V,
使电压表的示数由3V增大到3.8V,要使灯泡电压增大,需要电流增大,总电阻减小,滑动变阻器电阻减小,滑片向右端移动.
电流表选择0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.3A,
P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.
故答案为:(1)断开;(2)开关;(3)右;1.14.
点评 本题是测量灯泡的额定电功率实验,考查了电功率的测量原理、滑动变阻器的使用、电路故障的分析及电路的连接等,考查全面,难度适中.
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