在“测量小灯泡的额定功率实验中.灯泡上标有“3.8V 的字样.电源电压恒定6V不变．(1)请你用笔划线代替导线.将如图所示的实物电路连接完整.要求滑片向左移动时灯泡变亮．(2)闭合开关.移动滑动变阻器滑片.发现灯泡始终不亮.电流表有示数.电压表无示数.其故障原因可能是灯泡短路．(3)排除故障后.开始实验.闭合开关.电压表的示数为2.5V.此� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

在“测量小灯泡的额定功率”实验中，灯泡上标有“3.8V”的字样，电源电压恒定6V不变．
（1）请你用笔划线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整，要求滑片向左移动时灯泡变亮．
（2）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因可能是灯泡短路．
（3）排除故障后，开始实验，闭合开关，电压表的示数为2.5V，此时应将变阻器滑片向左（选填“左”或“右”）端调节，在移动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表（选填“电压表“或”“电流表”）的示数，直至灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则灯泡的额定功率为1.52W．
（4）小明同学在小组交流阶段认为，本实验应该选择10Ω0.5A（选填“5Ω 1A”、“10Ω 0.5A”或“20Ω 0.3A”）的滑动变阻器来进行．
（5）在某次调节中，滑动变阻器接入电路的阻值变化了△R₁，小灯泡的阻值变化了△R₂，发现△R₁＞△R₂，则在这次调节中灯泡变亮或变暗都有可能（选填“变亮”、“变暗”或“变亮或变暗都有可能”），你的理由是：如果滑动变阻器阻值变小，由于△R₁＞△R₂，即总电阻变小，总电流变大，灯泡变亮；如果滑动变阻器阻值变大，由于△R₁＞△R₂，即总电阻变大，总电流变小，灯泡变暗．．

分析（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，当滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮说明接入电路的电阻变小，即最下方接线柱必须接入电路中，然后与小灯泡和开关组成电路；
（2）灯泡不亮，则可能是电路断路或灯泡的实际功率太小或灯泡短路；电流表仍有示数，则说明电路未断路；电压表读数为零，综合以上分析，则说明灯泡短路；
（3）在额定电压下灯泡的功率为额定功率，根据实际电压和额定电压关系，结合电路图判断滑动变阻器移动方向；眼睛注视电压表，确定调到了额定电压，由P=UI计算额定功率；
（4）由串联电路特点及欧姆定律求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值，然后根据该阻值选择滑动变阻器；
（5）根据电流的变化判断出总电阻的变化，得出电阻变化的大小关系．

解答解：滑动变阻器的左下方接线柱必须接入电路中，任意上方接线柱接入电路中，然后与电源和开关组成电路，如下图所示：

（2）闭合开关，移动变阻器滑片P，电流表有示数，说明电路为通路；发现小灯泡始终不亮，电压表无示数，则说明灯泡短路或电压表短路；
（3）灯泡两端实际电压为2.5V小于额定电压3.8V，为了测量额定电压，电压表示数应变大，根据串联分压，滑动变阻器电阻应变小，滑片应向左滑动；
为了确定灯泡两端电压等于额定电压，眼睛应注视电压表；灯泡额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W；
（4）灯泡正常发光时电路电流I=0.4A，此时滑动变阻器两端电压
U_滑=U-U_L=6V-3.8V=2.2V，由I=$\frac{U}{R}$，可得滑动变阻器接入电路的阻值
R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{2.2V}{0.4A}$=5.5Ω＞5Ω，滑动变阻器应选“10Ω 0.5A”．
（5）滑动变阻器接入电路的阻值变化了△R₁，小灯泡的阻值变化了△R₂，发现△R₁＞△R₂，则在这次调节中灯泡变亮或变暗都有可能；如果滑动变阻器阻值变小，由于△R₁＞△R₂，即总电阻变小，总电流变大，灯泡变亮；如果滑动变阻器阻值变大，由于△R₁＞△R₂，即总电阻变大，总电流变小，灯泡变暗．
故答案为：（1）如上图；（2）灯泡短路；（3）左；电压表；1.52；（4）10Ω 0.5A；（5）变亮或变暗都有可能；如果滑动变阻器阻值变小，由于△R₁＞△R₂，即总电阻变小，总电流变大，灯泡变亮；如果滑动变阻器阻值变大，由于△R₁＞△R₂，即总电阻变大，总电流变小，灯泡变暗．

点评本题是测量小灯泡电功率的实验，考查了变阻器的连接、额定功率的计算、电路故障的分析等，考查全面，综合题．

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9．

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10．

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