运用如图a所示的实验器材做测小灯泡功率的实验,其中小灯泡标有“3.8V”的字样、灯丝电阻约为10Ω左右.请完成或回答以下

运用如图a所示的实验器材做测小灯泡功率的实验,其中小灯泡标有“3.8V”的字样、灯丝电阻约为10Ω左右.请完成或回答以下两组问题.
第一组问题:
(1)补画导线,把图(a)中的器材连接成实验电路,要求导线不交叉,且滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮;
(2)在连接电路前,应先将开关______,并将滑动变阻器的滑片P移到______端;
(3)电路连好后闭合开关,发现小灯泡两端电压为2.5V,这时小灯泡的亮度______(较亮、较暗),为使小灯泡正常发光,应将滑片P应向______端移动;
(4)小灯泡正常发光时,电流表的指示如图b,则小灯泡额定功率为______W;
(5)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的灯丝电阻为______Ω.
第二组问题:
(1)某同学连接好电路后闭合开关,发现电流表指针向左偏转,其原因是:______;
(2)若闭合开关后,发现电流表有指示,而电压表指针不动,可能的原因是______;
(3)某同学的实验记录和有关计算如表所示:
实验序号 电压(V) 电流(A) 电功率(W) 额定功率(W)
1 3.0 0.25 0.75 1.07
2 3.8 0.3 1.14
3 4.1 0.32 1.31
从表格设计和有关数据看,该同学所犯的错误是:______.
针对他的错误,你认为正确的结果是:______.
(4)若实验器材中电压表0~15V的量程不灵,而0~3V的量程正常,电源电压为6V,在这样的前提下,要以用什么办法测出小灯泡的额定功率?请画出这种情况下的实验电路图.
dayu315315 1年前 已收到1个回答 举报

李擒 幼苗

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解题思路:第一组问题:
(1)由灯泡的额定电压确定电压表的量程,电压表与灯泡并联;由灯泡的额定电压和电阻确定电流表的量程,电流表与灯泡串联;注意电压表和电流表的正负接线柱;滑动变阻器滑片右滑,灯泡变亮,电路电流变大,总电阻变小,滑动变阻器连入电路电阻变小.
(2)连接电路前,应将开关断开,滑片处于最大阻值处.
(3)灯泡亮度取决于灯泡的实际功率.实际功率越大,灯泡越亮.
实际功率取决于实际电压,实际电压越大,实际功率越大.实际电压越小,灯泡越暗.
要使灯泡正常发光,要增大灯泡电压,增大灯泡电流,总电阻减小,滑动变阻器电阻减小.
(4)电流表读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.知道灯泡的额定电压和额定电流,根据P=UI计算额定功率.
(5)根据欧姆定律的变形公式即可求出电阻.
第二组问题:
(1)电流从电流表的正接线柱流入负接线柱流出,否则指针会反偏.
(2)电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数说明电压表并联部分短路.
(3)额定功率是指灯泡两端电压等于额定电压时的实际功率.
(4)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V<3V,电压表0~15V的量程损坏,0~3V的量程正常,可以把电压表与滑动变阻器并联,进行实验.

(1)灯泡额定电压为3.8V,电压表选择0~15V量程,电压表与灯泡并联.
灯泡电流约为:I=[U/R]=[3.8V/10Ω]=0.38A<0.6A,所以电流表选择0~0.6A量程,电流表与灯泡串联.
滑动变阻器滑片右移,灯泡变亮,电路电流变大,总电阻变小,滑动变阻器连入电路电阻变小,滑动变阻器接右半段,所以滑动变阻器接右下端接线柱串联在电路中.如图所示:

(2)连接电路前,开关处于断开状态;并且使滑动变阻器连入电路的阻值最大,故将滑片移至A或C端.
(3)当灯泡两端电压为2.5V时,小于灯泡的额定电压,因此灯泡实际功率小于灯泡的额定功率,即小灯泡的亮度较暗.
要使灯泡正常发光,需增大灯泡两端电压,即减小滑动变阻器接入电路的电阻,故将滑片向右移.
(4)电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.32A;
小灯泡额定功率:P=UI=3.8V×0.32A=1.216W.
(5)∵I=[U/R]
∴R=[U/I]=[3.8V/0.32A]=11.875Ω.
第二组问题:
(1)电流表指针向左偏转说明电流表的正负接线柱接反了.
(2)闭合开关后,发现电流表有指示,而电压表指针不动,可能的原因是灯泡的灯丝短路.
(3)不同电压下的实际功率不同,因此功率不可以求平均值,因此该同学把三次所测功率的平均值是额定功率是错误的;
额在额定电压下工作时的功率为额定功率,根据表中的数据可知,灯泡的额定功率为1.14W.
(5)电压表0~15V的量程损坏,0~3V的量程正常,并且灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为6V-3.8V=2.2V<3V,因此可以把电压表与滑动变阻器并联,移动滑片的位置,当电压表示数为2.2V时,灯泡两端电压等于其额定电压,灯泡正常发光,电路如图所示:

故答案为:第一组:(2)断开;A或C;(3)较暗;右;(4)1.216;(5)11.875;
第二组:(1)电流表正、负接线柱接反了;(2)灯泡短路;(3)三次所测功率的平均值是额定功率;在额定电压下工作时的功率为额定功率,即1.14W.

点评:
本题考点: 电功率的测量.

考点点评: 本题考查了实物电路图的连接、电表量程的选择、电流表的读数、欧姆定律和电功率的计算、滑动变阻器的正确使用、电路故障的判断等,涉及的知识点较多,综合性强,但这些知识都是学生必须掌握的内容,也是实验经常考查的内容,注意掌握.

1年前

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