题目内容

6.在“测定小灯泡的额定功率”实验中,张超同学用一个电压表、一个电流表、二个开关、电压为6V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和一个标有“20Ω,1.5A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路.

(1)如果小灯泡的额定功率小于2W,电流表的量程选0~0.6A为宜;
(2)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当,滑片向左移时,电流表示数减小);
(3)在实验中,若电压表示数为2V,则灯泡的实际功率<额定功率(选填“>”、“<”或“=”);
(4)当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数增大,当电压表的示数为3.8V时小灯泡正常发光,此时电流表示数为0.4A,则灯泡的额定功率为1.52W;
(5)另一组的同学按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①连接电路时开关没有断开;
②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置.

分析 (1)因为灯的额定功率小于2W,可以利用P=UI计算出电流值,去选择所用量程;
(2)连接时注意电流表用小量程,电压表用大量程,滑动变阻器一上一下的连入;
(3)由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可知,当实际电压小于额定电压时,实际功率小于额定功率;
(4)知道额定电压和此时的电流值,根据P=UI计算额定功率;
(5)为了保护电路,连接电路时开关要断开,滑片P置于使连入电阻最大的位置.

解答 解:(1)功率最大为2W,由P=UI得,电流最大为I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2W}{3.8V}$=0.5A,所以选O--0.6A量程;
(2)将电流表与灯泡串联,滑动变阻器接一上一下,根据电路图,滑片向左移动,电流表示数变小,变阻器的阻值应变大,所以下面应连接左边的接线柱B,如图所示:

(3)若电压表示数为2V,小于额定电压,则灯泡的实际功率小于额定功率;
(4)当电压表的示数等于额定电压3.8V时灯正常发光,P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(5)连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明:①连接电路时开关没有断开,②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置.
故答案为:(1)0~0.6;(2)如右图;(3)<;(4)A,3.8,1.52;(5)连接电路时开关没有断开;没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置.

点评 本题涉及电压表和电流表量程的选择和读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算,虽综合性强,但都属于基础知识,难度适中.

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