题目内容

19.某实验小组的同学用如图所示器材测量小灯泡的电功率,已知电源电压恒定6V不变.待测灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω.

(1)请在图甲中用笔画线代替导线,使其成为完整的实验电路.
(2)连接电路时,开关应该断开.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于B端.
(3)闭合开关,同学们发现,电流表没有示数,灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,此时电路故障为小灯泡断路.
(4)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器换片P,使灯泡正常发光,此时电流表示数如图丙所示为0.3A,则待测灯泡的额定功率为1.14W;
(5)若实验器材中电压表0~15V量程被损坏,利用如图所示的器材怎样测定待测灯泡的额定功率?简要步骤
把电压表并联在滑动变阻器两端,调节滑动变阻器使得电压表的示数是2.2V,然后读出电流表的示数.

分析 (1)由待测灯泡的额定电压为3.8V选取电压表的量程,完成实物图;
(2)连接电路时,开关应该断开,且闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处;
(3)电压表有示数,说明与电压表两接线柱连接的电路是通路,电流表无示数,说明电路断路,据此分析故障的可能原因.
(4)测额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表示数为灯泡额定电压2.5V,读出电流表示数I,由P=UI求出功率;
(5)电源电压为6V,根据串联电路电压特点,当灯泡电压为3.8V,滑动变阻器的电压为2.2V<3V,可以利用0~3V量程测量滑动变阻器的电压;按此分析将电压表与滑动变阻器并联进行实验即可.

解答 解:(1)由待测灯泡的额定电压为3.8V可知,电压表应选大量程,实物图如下:

(2)连接电路时,开关应该断开,且闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大处;所以由实物图可知,滑动变阻器滑片P应该位于B端;
(3)灯泡不亮,电流表无示数,说明某处发生了断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的灯泡出现了断路;
(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A;
则待测灯泡的额定功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(5)由于电源电压为6V,根据串联电路电压特点,当灯泡电压为3.8V,滑动变阻器的电压为2.2V<3V,可以利用0~3V量程测量滑动变阻器的电压;按此分析将电压表与滑动变阻器并联进行实验即可.故具体过程是:把电压表并联在滑动变阻器两端,调节滑动变阻器使得电压表的示数是2.2V,然后读出电流表的示数;
故答案为:(1)见上图;(2)断开;B;(3)小灯泡断路;(4)0.3;1.14;(5)把电压表并联在滑动变阻器两端,调节滑动变阻器使得电压表的示数是2.2V,然后读出电流表的示数;

点评 本题考查了伏安法测小灯泡额定功率的实验,考查了电路的连接及画电路图、实验注意事项、电流表读数、故障的分析、求额定功率及设计实验方案等内容,涉及的知识点较多,综合性较强,均为考试的重要内容.

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