题目内容

18．图甲是测量标有“3.8V”字样的小灯泡额定功率的电路图
（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应移到最左端
（2）当电压表示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，是0.3A，由此可得，小灯泡的、额定功率为1.14W．
（3）在实验中，小明把电流表与电压表的位置互换，闭合开关后造成D（选填选项前的字母）
A．电流表被烧坏   B、电压表被烧坏   C、小灯泡被烧坏   D、小灯泡不亮
（4）小强的电流表损坏了，老师告诉他已经没有电流表可换，而给了他一个已知阻值为R的定值电阻和若干个开关，小强重新设计了如图丙所示的电路，在不改变该电路连接的情况下，也能正确测出小灯泡的额定功率
正确连接电路后，接下来的实验步骤是：
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑片至某一位置，使电压表的示数为3.8V
②保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S，S2，记下电压表的示数为U2
③得出小灯泡的额定功率的表达式P=3.8V×$\frac{{U}_{2}-3.8V}{R}$

分析 （1）为防止因电路连接错误发生短路，电路中的电流过大烧坏电路元件，连接电路时开关应断开，滑动变阻器应将滑片滑到最大值处；
（2）当灯泡两端电压为额定电压时，灯泡正常发光；根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数，然后根据P=UI求出灯泡的额定功率；
（3）此题根据电流表和电压表的阻值特点进行分析，电流表的阻值很小，并联时相当于短路，电压表的阻值很大，串联时相当于断路；
（4）要测量小灯泡的电阻，需测量出小灯泡的电压和电流，由图知，根据定值电阻两端的电压和电阻能计算出电路中的电流，通过开关的变化测出灯泡两端的电压，得出小灯泡的电功率的表达式．

解答 解：
（1）为保护电路安全，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态．闭合开关前滑片移到左端；
（2）当电压表的示数为3.8V时，小灯泡正常发光；电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则灯泡的额定功率：P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；
（3）把电流表与电压表的位置互换后，电压表串联在电路中，由于电阻很大，相当于断路，所以即使将电流表与灯泡并联，电路中的电流也是很弱的，电流表无示数，灯泡不发光，电压表示数为电源电压，根据小灯泡的额定电压，电压表应选择0～15V量程，所以电压表不会被烧坏．故选D．
（4）连好电路后，可先闭合开关S、S1，断开S2，此时电压表测量灯泡两端的电压，移动滑片至某一位置，使电压表的示数为3.8V；
保持滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S、S2，此时电压表测量灯泡和电阻两端的总电压，记下电压表的示数U2
则定值电阻两端的电压U=U1-U2；所以I=$\frac{U}{R}$=$\frac{{U}_{2}-3.8V}{R}$；
所以P=3.8V×I=3.8V×$\frac{{U}_{2}-3.8V}{R}$．
故答案为：（1）断开；左；
（2）0.3；1.14；
（3）D；
（4）①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑片至某一位置，使电压表的示数为3.8V；
③3.8V×$\frac{{U}_{2}-3.8V}{R}$．

点评 此题是测量小灯泡的额定功率实验，考查了连接电路过程中需注意的问题，电流表的读数及功率的计算，同时考查了在没有电流表时测量电功率的方法．

练习册系列答案
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9．小明在做“测定小灯泡电功率”的实验时，所用电源电压为4.5伏，小灯泡额定电压为2.5伏：

（1）小明所接的实验电路如图甲示，要求：闭合开关，当滑动变阻器滑片向右滑动时，灯泡变亮．请用笔画线代替导线，将电路补充完整；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转，则电路故障原因可能是小灯泡断路；

（3）故障排除后重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，电压表的示数如图乙，若要测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向B（填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V；
（4）小金同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的图象．根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W，该图象不是直线，主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大；
（5）根据上图丙所示，则实验过程中滑动变阻器的I-U图象是D．
6．小明用如图1甲所示电路探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”．电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．

（1）请根据图1甲电路将图1乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）．
（2）小明将5Ω电阻接入电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A（选填“A”或“B”）端，这样可以起到保护电路的作用．
（3）闭合开关移动滑片至某处时，电压表示数如图2，为2.5V．记录电压表和电流表示数．
（4）改变电阻R的阻值，根据实验数据作出如图1丙所示的“电流I随电阻R变化的图象”．
①由图象可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
②上述实验中，用5Ω电阻做完实验后，接下来应进行的操作是：断开开关，将滑动变阻器的滑片移到A端，取下5Ω电阻；然后将10Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数．
（5）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器．
（6）若用该电路测量额定电压为2.5V小灯泡功率，测得如下表数据．则：
次数12345
电压/V0.41.01.52.02.5
电流/A0.080.160.190.220.24
①小灯泡的额定功率是0.6W；
②为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于70Ω的滑动变阻器．
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