(2013•盘锦)“腾飞”学习小组的同学们按如图1所示的电路图做“测量小灯泡的功率”实验,所用器材有:标有“3.8V”字

(2013•盘锦)“腾飞”学习小组的同学们按如图1所示的电路图做“测量小灯泡的功率”实验,所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小灯泡、电压恒为6V的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~6A,0~3A)、电压表(量程为0~3V,0~15V)、开关及导线若干.

(1)小明在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成______(填选项前的字母).
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小灯泡烧坏 D.小灯泡不亮
(2)小亮按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数,经检查,导线连接完好,则电路故障是______,换用新元件排除故障后,闭合开关时,观察到灯交闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是______.
(3)小红同学按电路图正确连接电路后,闭合开关、调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压和电流表的示数填入下表.
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小灯泡的功率P/W平均功率P/W
3.00.25
3.80.30
4.50.32
通过上表数据,可算得小灯泡的额定功率为______W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:______.
(4)上表中求小灯泡的平均功率一项设计是否合理?______(填“合理”或“不合理”)
(5)若电流表已经损坏,再增加一只电压表和一个阻值已知的定值电阻R0,其它器材不变,如何测出小灯泡的额定功率?
①请你在图2虚线框中画出设计的测量电路图;
②简述主要的实验操作步骤:______.
③小灯泡的额定功率表达式:PW=
3.8V×[UR0
xiaozls 1年前 已收到1个回答 举报

原是梦中人 春芽

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解题思路:(1)把电流表与电压表的位置交换,电压表被串联在电路中,电压表电阻很大,从而电路中电流很小,使得灯泡不亮;
(2)将滑动变阻器的滑片移到最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻为零,灯不亮,电压表有较大的示数,电压表测量的电源电压,说明灯泡处短路(可能灯丝断了,也可能灯座接线柱接触不良);闭合开关时,观察到灯交闪亮一下后立即熄灭,因为闭合开关前,滑动变阻器的阻值没有移至最大处,造成电路中电流过大,从而将灯丝烧断了;
(3)由表可知,灯泡的额定电压为3.8V,额定电流0.30A,额定功率P=UI可算出;由表数据可得,灯丝电阻随功率(温度)的增大而增大;
(4)因为灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大;
(5)①将电压表分别与灯泡及阻值已知的电阻并联;
②先使灯泡的电压达到额定电压,再测出此时定值电阻的电压即可;
③利用定值电阻的电压和阻值算出电流,则灯泡的功率用P=UI可算出
④利用器材可测出灯泡的电压和电流,故可算出灯泡的电阻.

(1)把电流表与电压表的位置交换,电压表被串联在电路中,电压表电阻很大,从而电路中电流很小;由电流的热效应可知,灯泡、电流表、电压表不会烧毁;因实际电流远小于灯泡额定电流,使得灯泡不亮;
(2)将滑动变阻器的滑片移到最左端时,滑动变阻器连入电路的电阻为零,灯不亮,电压表有较大的示数,电压表测量的电源电压,说明灯泡处短路(可能灯丝断了,也可能灯座接线柱接触不良);闭合开关时,观察到灯交闪亮一下后立即熄灭,因为闭合开关前,滑动变阻器的阻值没有移至最大处,造成电路中电流过大,从而将灯丝烧断了;
(3)由表可知,灯泡的额定电压为3.8V,额定电流0.30A,额定功率P=UI=3.8V×0.30A=1.14W;由表中灯泡的电压和电流可算出灯泡的功率及电阻,灯泡功率越大温度越高,不难发现灯丝电阻随温度的升高而增大;
(4)灯泡的实际功率不是定值,实际功率随实际电压的增大而增大,故求算功率的平均值不合理;
(5)①将电压表分别与灯泡及阻值已知的电阻并联;电路设计如下:

②步骤:①先将电压表与灯泡并联,闭合开关,移动滑动变阻器使电压表示数为3.8v;②保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表与R0并联,闭合开关,读出R0两端的电压U;
③通过灯泡及定值电阻的电流I=
U
R0,故灯泡的额定功率P=UI=3.8V×
U
R0;
④用电压表测出了灯泡的电压,利用电压表和定值电阻算出了灯泡的电流,根据R=
U/I],故可测出灯丝的电阻.
故答案为:(1)D;(2)灯泡处断路;闭合开关前,滑动变阻器的阻值没有移至最大处;(3)1.14;灯丝电阻随温度的升高而增大;(4)不合理;(5)①电路图如上所示;②步骤:①先将电压表与灯泡并联,闭合开关,移动滑动变阻器使电压表示数为3.8v;②保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表与R0并联,闭合开关,读出R0两端的电压U;③3.8V×
U
R0;④测小灯泡的电阻.

点评:
本题考点: 电功率的测量.

考点点评: 本题考查了故障分析、滑动变阻器的使用、额定功率的计算、灯丝阻值变化的判断等;难点在于巧用电压表和定值电阻及滑动变阻器,既要使灯泡电压达到额定电压,又能算出通过灯泡的电流.

1年前

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