题目内容
6.晓轩在做“测定小灯泡的额定功率”的实验,灯泡上标有“6V”字样,其正常发光时的 电流约为 0.3A.实验室中有如下器材:电源(电压为 12V)、电流表、电压表、开关各一个. 三个规格分别为“5Ω 1A”、“50Ω 1A”和“2000Ω 1A”的滑动变阻器,导线若干.(1)晓轩设计了如图甲所示电路图,通过分析,你认为晓轩应选用规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器最合适.连接电路时,开关应断开.
(2)图乙已连接了部分电路,请你根据图甲所示电路图,用笔画代替导线,将电路连接完整.
(3)晓轩连接电路后,闭合开关,发现灯泡发光较暗,电流表又示数,任意移动滑动变阻 器的滑片,电压表示数不变(示数不为零)且小于6V,其原因是滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上.晓轩排 除故障后,继续试验.移动滑片使电压表的示数为 6V 时,电流表示数如图丙所示,则 电流大小为0.32A,小灯泡的额定功率是1.92W.
分析 (1)判断滑动变阻器的使用规格,同时要考虑滑动变阻器的电阻和允许通过的最大电流.滑动变阻器与灯泡串联,灯泡电流大约为0.3A,三个滑动变阻器电流都适用,根据R'=$\frac{U′}{I}$,可以确定滑动变阻器电阻;在电学实验中,为保护电路,连接电路时开关应该断开;
(2)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,滑动变阻器按一上一下的原则与电流表串联,连接时注意正负接线柱的连接;
(3)①灯泡发光较暗,说明灯泡实际功率较小,电路电流较小,电路电阻较大;移动滑片,电压表示数不变,说明滑动变阻器阻值不变,滑动变阻器接下面两个接线柱,成为定值电阻;②额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等,根据电流表的量程和分度值读出示数,根据P=UI求出灯泡的额定功率.
解答 解:(1)灯泡正常发光时,电路电流最大约为IL=0.3A,
灯泡正常工作时,滑动变阻器电压为:U'=U-U2=12V-6V=6V,
滑动变阻器电阻为:R'=$\frac{U′}{I}$=$\frac{12V-6V}{0.3A}$=20Ω,
“10Ω 1A”的电阻太小,不能满足实验需要,“2000Ω 1A”的电阻太大,误差太大不能满足实验需要;
故选择“50Ω 0.5A”滑动变阻器;
在连接电路时,防止误接导线,引起短路或保护电路中的电表,应开关一定要断开;
(2)电流表的负接线柱与滑动变阻器的任意上方接线柱连接,灯泡与滑动变阻器并联即灯泡的右接线柱与电压表负接线柱连接,如下图所示:![]()
(3)①灯泡发光较暗,电流表有示数说明电流太小,滑动变阻器的阻值太大,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表示数不变说明滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上(滑动变阻器接成了定值电阻);
②图丙中,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.32A,
则灯泡的额定功率P=UI=6V×0.32A=1.92W.
故答案为:(1)“50Ω 1A”; 断开;(2)如上图所示;(3)滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上;0.32; 1.92.
点评 本题考查了实物电路图的连接和电路故障的判断、电流表的读数以及额定功率的计算,常见题目.
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| C. | 若物距为8cm,在凸透镜右侧的光屏上不能得到蜡烛实像 | |
| D. | 若物距为8cm,在凸透镜右侧的光屏上可成倒立、放大的烛焰清晰的虚像 |