题目内容
9.在“测量小灯泡的电功率”实验中,同学们用电压表、电流表、开关、电压为4.5V的电源、额定电压为3.8V的小灯泡和标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器,设计了如图甲所示的电路图(小灯泡的灯丝电阻约为10Ω).(1)请你按图甲的电路图,在图乙的实物电路中,用笔画线代替导线,将电流表正确连入电路(连线不得交叉).
(2)若电流表正确接入图乙电路,闭合开关前,某同学发现电路有一处错误,这个错误是滑动变阻器将下面两个接线柱接入电路.改正错误后,闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,则变阻器接入电路的接线柱是BC(选填“AD”或“BC”).
(3)测量过程中,当电压表的示数为3.8V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为1.52W.
(4)实验过程中,若将电压表和电流表互换位置,闭合开关后,小灯泡不亮(选填“亮”或“不亮”),这时电压表的示数约为4.5V.
分析 (1)本实验电流表应串联接入电路中,根据I=$\frac{U}{R}$计算灯泡正常发光电流,由此判断其量程;
(2)根据滑动变阻器一上一下的原则接线分析实物图中的连接错误;
闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将滑动变阻器的右下接线柱接入电路;
(3)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;
(4)电压表与电流表互换,即:电流表与灯泡并联,电压表串联接入电路,由于电压表内阻很大,理想电压表内阻为无穷大,电压表串联在电路相当于电路断路,电路中没有电流,灯泡不发光,但电压表的正负接线柱与电源两极相连.
解答 解:
(1)测量小灯泡的电功率实验中,电流表应串联接入电路,灯泡正常发时的电流约:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A,所以电流表应使用0-0.6A量程,如图所示:
;
(2)滑动变阻器需按一上一下的原则接线,因此滑动变阻器接线错误,即滑动变阻器将下面两个接线柱接入了电路;
闭合开关,将变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器接入电路的接线柱是BC或BD;
(3)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0.4A,则灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(4)电压表和电流表位置互换,电压表串联接入电路,电路断路,电路中没有电流流过,灯泡不发光;
由于电压表的正负接线柱与电源两极相连,所以电压表示数为4.5V.
故答案为:(1)见上图;
(2)滑动变阻器将下面两个接线柱接入电路;BC;
(3)3.8;1.52;
(4)不亮;4.5.
点评 本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、实验现象分析、实验电路分析等问题,连接电路图时注意电表量程的选择;这些也是电学实验常考的内容,应在平时注意练习.
| A. | a的密度是b的密度的2倍 | B. | b的密度是a的密度的2倍 | ||
| C. | a的密度是0.5×103kg/m3 | D. | a、b的密度与它们的质量、体积有关 |
(1)将杠杆的中点置于支架上,目的是消除杠杆自身重力对实验的影响.
(2)实验开始前发现杠杆左端下沉,应将平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平方向上平衡,这样做的好处是便于测量力臂.
(3)如图甲所示,为了是杠杆平衡,应当在a点放1个钩码.
(4)小明在实验过程中得到如下的数据:
| 动力F1/N | 阻力F2/N | 动力臂L1/m | 阻力臂L2/m |
| 1 | 0.5 | 0.1 | 0.2 |
(5)如图乙所示,当弹簧测力计从竖直方向向左旋转时,弹簧测力计的示数将偏大(选填“偏大”或“偏小”).
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整.(要求变阻器滑片向右移动电流表示数变大)
(2)正确连接电路后,闭合开关.①若发现电流表和电压表的示数都很大,这说明小华在实验操作上存在的问题是滑片没有置于阻值最大处;②若电压表示数约为3V,但无论怎样移动变阻器滑片,电流表示数始终为0,则电路中出现的故障可能是定值电阻断路;
(3)排除故障后,调节变阻器的滑片,测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如表,分析表中的数据可得出的结论是:在电阻一定时,电流与电压成正比;
| 电压U(V) | 1 | 2 | 3 |
| 电流I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
A.换用电压不同的电源再做实验 B.换用阻值不同的电阻再做实验
(5)实验过程中老师提醒说通电时间不能太长,否则会引起实验数据的较大差异,你认为其中的道理是电阻与温度有关.
(6)现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验电路中必须更换的器材是电源.