题目内容

7.小刚同学要测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率.

(1)连接不完整的实物电路如图1所示,请用笔画线代替导线,完成实物电路连接.
(2)请在答题卡虚线框内画出该实物电路对应的电路图.
(3)实验时发现电压表的示数为2V,为测定额定功率应将滑片P向左移动,使电压表的示数为3.8V;
(4)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮.于是小刚提出以下猜想:
A.可能是灯丝断了      B.可能是小灯泡短路      C.可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障).下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪个猜想是正确的,并把其序号填写在答题卡对应的空格里.
电流表电压表判断结果
示数不为零示数为零 
示数为零示数不为零 
示数为零示数为零 
(5)小刚排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图2所示,则通过小灯泡的电流为0.34A,小灯泡的额定功率为1.292W.

分析 (1)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程,且与灯泡并联;
(2)由实物图画电路图:画出电源符号,从正极开始,按照电流方向依次连接各元件,到负极,电压表并联在灯泡两端.
(3)灯泡电压过小其原因为滑动变阻器接入电阻变大,故应减小滑动变阻器的接入阻值使灯泡两端的电压达额定电压;
(4)灯泡不亮可能是灯泡断路或灯泡以外的地方断路或灯泡短路,灯泡断路时,电路断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压;灯泡短路时,电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大,电压表测量导线电压,示数为0.灯泡以外的地方断路,整个电路都处于断开状态,灯泡不亮,电压表和电流表都没有示数.
(5)根据电流表的量程和分度值读出示数,根据P=UI求出小灯泡的额定功率.

解答 解:(1)灯泡的额定电压为3.8V>3V,故电压表的量程为0~15V,且与灯泡并联,电流从正接线柱流入负接线柱流出,连接如图所示:

(2)画出电源符号,从正极开始,依次串联开关、滑动变阻器、电流表、灯泡符号,最后电压表串联在灯泡两端,如图:

(3)小灯泡电压为2V,则说明通过灯泡的电流小,由欧姆定律可得滑动变阻器接入电阻过大,故应将滑动变阻器接入电阻减小,即向左滑动,使灯泡两端的电压达到额度电压3.8V;
(4)A、灯丝断了,电路断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数.
B、灯泡短路,电路电阻减小,电流表示数增大,电压表测灯泡两端电压,灯泡中无电流,两端无电压,电压表无示数.
C、滑动变阻器开路,整个电路开路,灯泡中无电流,灯泡两端无电压,电压表和电流表都无示数.

电流表电压表判断结果
示数不为零示数为零B
示数为零示数不为零A
示数为零示数为零C
(5)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故读数为0.34A;
则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.34A=1.292W.
故答案为:(1)实物图的连接如图所示;(2)电路图如上图所示;(3)左;3.8;(4)表格如上图所示;(5)0.34;1.292.

点评 本题是“测量小灯泡的功率”的实验,涉及到实物的连接、电路图的画法、电压表量程的选择、故障的分析及功率的计算等,比较全面的考查了此实验,属于难题.

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