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3.如图是测定小灯泡额定功率的实物连接图,其中电源是三节新的干电池,灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为1OΩ,变阻器上标有“1OΩ  1A”的字样.

(1)请你用笔画线代替导线将实验电路连接完整.
(2)小刚合理地连接好电路,并按正确的顺序操作,但闭合开关后灯不亮,电流表示数为零,电压表有示数,则电路故障是A
A、可能是灯丝断了                 B、可能是电流表断路
C、可能是小灯泡短路               D、可能是滑动变阻器断路
(3)假如电压表0-15V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率,请你在方框内帮小刚重新设计电路图.
(4)按小刚新设计的电路图调节滑动变阻器,使电压表示数达到0.7V时,小灯泡就正常发光,此时电流表示数如图3所示,则小灯泡的额定功率是1.52W.

分析 (1)用导线将开关和滑动变阻器相连,电压表并联在灯泡两端即可;
(2)由闭合开关后灯不亮,电流表没有示数确定是短路或断路,根据电压表有示数确定断路在什么位置;
(3)假如电压表0~15V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率,将电压表并联在滑动变阻器两端即可;
(4)根据串联分压的规律,根据灯泡的额定电压是3.8V,那么此时滑动变阻器两端的电压为:总电压-灯泡两端电压;
根据图中所示,电流表所选量程为:0~0.6A,其分度值为:0.02A,由指针所中位置即可读数,然后利用P=UI即可求出小灯泡的额定功率.

解答 解:(1)用导线将开关和滑动变阻器相连,电压表并联在灯泡两端即可,如下图:

(2)闭合开关后灯不亮,电流表没有示数可以确定是电路断路,而电压表有示数确定断路在与其并联的位置,即灯泡灯丝断了;
(3)假如电压表0~15V量程已损坏,将电压表并联在滑动变阻器两端仍然可以测出小灯泡的额定功率,如下图所示:

(4)根据串联分压的规律,根据灯泡的额定电压U1=3.8V,电源电压是3节电池U=4.5V.
则:U2=U-U1=4.5V-3.8V=0.7V,
根据图中所示,电流表所选量程为:0~0.6A,其分度值为:0.02A,由指针所在位置可知I1=0.4A,
P=U1I1=3.8V×0.4A=1.52W.
故答案为:(1)见上图;(2)A;(3)见上电路图;(4)0.7;1.52.

点评 此题主要考查伏安法测电阻的实验,但涉及到的知识点较多.有电流表的读数,电功率的计算,额定功率等,综合性较强,难点是假如电压表0~15V量程已损坏,小刚仍想测出小灯泡的额定功率的设计电路图,总之此题有一定难度,属于难题.

练习册系列答案
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18.在测量标有额定电压为2.5V的某小灯泡电功率实验中,选用的电源电压为4.5V且保持不变,图乙是未连接完整的实验电路.

(1)请你用笔画线代替导线,根据图甲的电路图完成图乙的实物图连接.
(2)实验前,应先将变阻器的滑片P置于a(选填“a”或“b”)端.
(3)按图甲连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,经检查线路接触良好,各电表完好,其原因可能是灯泡断路.
(4)排除故障后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电流表的示数如图丙所示时,其示数为0.12A.
(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,如表所示.由表可知,随着电压的变大,小灯泡消耗的功率变大(填“变大”、“不变”或“变小”).当小灯泡正常工作时,其功率为1.4W.
数据序号1234567
发光情况不发光不发光微光较暗不很亮较亮明亮
电压U/V0.10.50.91.31.72.12.5
电流I/A0.100.320.380.420.480.520.56
(6)根据表中数据,请在图丁中画出U~I关系图象.
(7)根据表中的数据,画出的图象是曲线(选填“直线”或“曲线”),原因是不同电压下,灯丝的电阻随温度的升高而变大(填“变大”、“不变”或“变小”).
(8)某小组所连接的电路,在实验过程中发现:当电压表示数逐渐变大时,小灯泡反而逐渐变暗,经检查电路各元件完好,产生这一现象的原因是:电压表并联在滑动变阻器两端.
8.小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究.

(1)请你用笔画线代替导线,根据如图甲所示的电路图,将如图乙所示实物图连接完整.(要求滑片向右移动时灯泡变亮)在连接之前,开关应断开.
(2)若小雷连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的AB.(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向A(选填“A”或“B”)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如表:
次数电压U/V实际功率P/W电阻R/Ω
11.60.200.328.00
22.50.240.6010.42
32.80.260.7310.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越大,L1的额定功率为0.60W.
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变电压表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”.这种说法错误的原因是小雷忽略了温度对小灯电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”.你认为这种说法是正确的(选填“正确”或“错误”).

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