题目内容

19.某实验小组在做“测量小灯泡电功率”的实验中,所用电源电压为 3V,待测小灯泡的额定电压为 2.5V,电阻约为 10?.

(1)请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接.(要求:连线不得交叉,电流表量程要正确)
(2)检查电路连接无误后,闭合开关 S,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表几乎无示数.产生这一现象的原因可能是D.
A.变阻器断路 B.电压表短路    C.电压表断路    D.小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片 P 移到某一位置时,电压表示数如图乙所示. 要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片 P 向B移.(选填“A”或“B”)
(4)通过移动滑动变阻器的滑片 P,记录了多组数据,并作出如图丙所示的 I-U 图象.根据图象可知小灯泡的额定功率为0.5W.

分析 (1)电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路;根据灯泡的额定电流选择电流表的量程;
(2)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因;
(3)根据电压表的量程和分度值读出电压表的示数,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小;
(4)从图象上找到额定电压对应的点,读出对应的电流,利用P=UI计算额定功率.

解答 解:(1)由题意知灯泡的额定电压是2.5V,电阻约为 10?,则灯泡的额定电流I=$\frac{U}{R}$=$\frac{2.5V}{10Ω}$=0.25A,则电流表选择0~0.6A量程,电流表0.6接线柱与灯泡左侧相连,电路图如图所示:

(2)灯泡不亮,可能是灯泡断路或短路或灯泡之外的电路断路;电流表无示数可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外,不存在断路;故选D;
(3)电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,电压为2.2V;
要使灯泡正常工作,灯泡两端电压从1.8V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向B端移动,使电压表的示数为2.5V为止;
(4)由图象知,当灯的电压是2.5V时,对应的电流值为0.2A,额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W.
故答案为:(1)如上图;(2)D;(3)B;(4)0.5.

点评 本题考查了测量电功率的实验中电路故障的判断、电压表的读数、串联电路的分压作用及额定功率的计算,同时还考查了学生对图象的分析和处理能力.本实验需要注意灯丝的电阻随温度的变化而变化.

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