题目内容

【题目】如图是小兰同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中所连接的实物图.灯泡的额定电压是2.5V,电阻约9Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样:

(1)请你用笔画线代替导线,将如图的实物电路连接完整.

(______)

(2)在开关闭合前,应将滑片P 放在_____端.(选填“A”或“B ”).

(3)小兰合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.小兰分析产生故障的原因可能是:

①小灯泡灯丝断了;②小灯泡短路;③滑动变阻器断路.(电流表、电压表均无故障)

请你依据表一中电流表、电压表示数可能出现的几种情况,帮小兰判断故障原因,并将其序号填写在表一对应的空格里.

表一:

电流表

电压表

故障原因

示数不为0

示数为0

_____

示数为0

示数不为0

_____

(4)排除故障后,小兰调节变阻器滑片的位置,使小灯泡两端电压分别为2V、2.5V、2.8V,依次测出通过小灯泡的电流,并观察发光情况,记录在表二中,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图所示,小灯泡的额定功率是____W.

表二:

实验次数

U/V

I /A

灯泡亮度

1

2

0.25

暗

2

2.5

亮

3

2.8

0.32

很亮

【答案】 A ② ① 0.75

【解析】

本题考查了实物电路图的连接、滑动变阻器的使用、电路故障的判断和电流表的读数以及电功率的计算,涉及的知识点较多,综合性强;要注意一般根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,根据灯泡的额定电流确定电流表的量程。

(1)灯泡的额定电压是2.5V,电压表选用小量程与灯并联。根据欧姆定律可知,通过灯泡的电流约为,所以电流表选用0~0.6A量程,如下所示:

(2)在闭合开关前,保护电路的滑动变阻器滑片位于最大阻值的A端。

(3)电流表有示数,电路是通路,电压表示数为0,测导线电压,则故障为灯泡短路,故障原因即②;

电流表示数为0,电路断路,电压表与电源连通,测电源电压,示数不为0,则故障为灯泡灯丝断了,故障原因即①;

(4)图中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以灯泡正常工作时的电流为0.3A;

小灯泡的额定功率为。

练习册系列答案
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【题目】应急照明灯是在正常照明电源发生故障时,能持续照明而不间断工作的一类灯具,如图1所示。应急照明灯主要由灯泡(或LED灯珠)、蓄电池、充电器、自动控制电路及相关部件组成。在照明电源正常情况下,应急照明灯通过充电器给蓄电池充电,此时,自动控制电路及相关部件自动将灯泡(或LED灯珠)与蓄电池断开不发光。当照明电源突然停电时,应急照明灯通过自动控制电路及相关部件自动把灯泡(或LED灯珠)跟蓄电池接通,从而实现自动应急照明。下表为某型号应急照明灯的主要技术数据:

输入电压

充电时间

应急照明时间

应急照明功率

AC200V

<24h

>90min

0.96W×2

应急照明光源

蓄电池

种类

数量

灯泡额定电压

类别

额定电压

容量

灯泡

2只

2.4V

Ni﹣Cd

2.4V

1.8Ah

(注:蓄电池的容量Q的计算公式:Q=It)

(一)在该型号应急照明灯刚投入使用阶段,待蓄电池充满电后,可以实现的最长连续应急照明时间为多少?

(二)小兰跟老师提出自己要设计并组装一只简易的应急照明灯。老师告诉她实验室现有以下器材:双孔插座及与之配套的插头1套、小灯泡(额定电压:DC3.0~3.4V,额定电流:350mA)4只、电磁继电器(额定电压:DC6V;额定电流:0.15A)1套及与之配套的低压直流电源(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1台,蓄电池(两端电压:6V)1只及与之配套的充电器(输入电压:AC220V,输出电压:DC6V)1只,导线(足量),如图2所示。

(1)请你帮助小兰在图上完成简易应急照明的接线。要求如下:

①家庭电路正常工作时,充电器自动给蓄电池充电,各灯泡不发光;

②当家庭电路停电时,蓄电池自动给各灯泡供电,使各灯泡均正常发光,且在一盏小灯泡灯丝烧断后还应该有部分小灯泡能正常工作;

(2)小明看到小兰连接的电路后,认为可以去掉低压直流电源,而将电磁铁的两个接线柱直接接在充电器的输出端。请你分析这样做不可行的原因。

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