题目内容

19．在“测定小灯泡功率”的实验中，提供的器材有：“3.8V？A”的小灯、“10Ω   1A”的滑动变阻器、四节新干电池等．

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整，使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大．
（2）闭合开关，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）排除故障后继续实验，滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为测量灯泡的额定功率，应将滑片P向右端移动，直至电压表的示数为3.8V，此时电流表示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是1.14W．
（4）若用该电路测量规格是“2.5V  0.3A”灯泡的额定功率，须对实验进行适当调整，写出你的做法换最大阻值较大的滑动变阻器．

分析 （1）根据小灯泡的额定电压确定电压表所选用的量程，电流表选用小量程，并注意变阻器接线柱与电压接线柱的接法；
（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）根据灯的额定电压确定电压表的量程读数，比较实际电压和额定电压的大小，根据分压原理确定滑片移动的方向；认清电流表的分度值读数，由P额=U额I计算灯的额定功率；
（4）计算灯正常工作时的电阻，电源电压为4×1.5V=6V，求出滑动变阻器分得的电压，由分压原理求出变阻的最小电阻．

解答 解：（1）由题可知，小灯泡的额定电压3.8V＞3V，由图丙知，电流表选用小量程；要使闭合开关时滑动变阻器连入电路的电阻最大，滑片以右部分的电阻丝连入电路，如右图所示；

（2）闭合开关，发现灯泡不亮，两电表均无示数，则此电路为断路；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；电压表接在开关两端时有示数，说明开关以外的电路是通路，而开关是断开的，所以，肯定出现故障的元件是开关（电压表接在滑动变阻器两端，因无电源，没有示数）；
（3）灯的额定电压为3.8V＞3V，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为3V，所以，为使灯正常发光，应增加灯的电压，减小变阻器的电压，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻减小，滑动变阻器的滑片向右移动；电流表小量程的分度值为0.02A，示数为0.3A，小灯泡的额定功率P额=U额I=3.8V×0.3A=1.14W；
（4）灯正常工作时的电阻RL=$\frac{{U}_{L}}{{I}_{L}}$=$\frac{2.5V}{0.3A}$≈8.3Ω，滑动变阻器要分去的电压U滑=6V-2.5V=3.5V的电压，灯才能正常工作，根据分压原理$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$=$\frac{{R}_{滑}}{{R}_{L}}$可得滑动变阻器的电阻至少为R滑=$\frac{{U}_{滑}}{{U}_{L}}$×RL=$\frac{3.5V}{2.5V}$×8.3Ω≈11.62Ω，所以，可换最大阻值较大的滑动变阻器．
故答案为：（1）如图；（2）开关；（3）右；1.14；（4）换最大阻值较大的滑动变阻器．

点评 本题测量灯的电功率，考查电路的连接、故障的查找、及实验方案的设定等，综合性较强．

练习册系列答案
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10．如图1所示现象，说明力可以使物体发生形变．如图2，用吸管对准两只气球中间吹气，可观察到两气球合拢（选填“分开”或“合拢”）．小明用一根弹簧探究“力的作用效果的影响因素”，如图3所示．实验中，他保持力的作用点和方向不变，来探究力的大小对其作用效果的影响．
7．小雪同学在探究分子间的作用力时，在注射器筒内先吸入适量的水，推动活塞将筒内空气排除后，用手指堵住注射嘴，再用力推活塞，如图所示，结果她发现筒内水的体积几乎未改变，这一实验表明分子间存在相互作用的斥力（填“引力”或“斥力”）．若注射器内吸入的是一段空气，用手堵住注射嘴，用力向内推活塞，也感觉到很困难，这一现象不能（填“能”或“不能”）说明气体分子间存在斥力．
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