【題目】如下圖所示,是測量小燈泡電功率的實物元件圖,其中電源是由三只新蓄電池(每節(jié)電壓2V)組成,小燈泡額定電壓是3.8V,其燈絲電阻約為10Ω,滑動變阻器標有“10Ω、1A”字樣,電流表(00.6A、03A),電壓表(03V、015V):

(1)本實驗的原理是:__________;

(2)請用筆畫線代替導線,把圖中的電路元件連接成完整的實驗電路;(要求:滑片P向左移時燈變亮,且連線不得交叉)

_________

(3)小明按正確操作連接好電路,閉合開關后燈不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表無示數(shù),則故障原因可能是______________;

(4)排除故障后,在測量小燈泡的額定功率時,應先調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為______V,再測出電路中的電流,即可計算出額定功率;若小燈泡兩端實際電壓為額定電壓的1.2倍,則實際功率為額定功率的________倍;(燈泡阻值不變)

(5)實際測量過程中小剛發(fā)現(xiàn)電壓表015V量程已損壞(另一量程完好),但他仍想利用現(xiàn)有器材測出小燈泡的額定功率,請你幫小剛重新設計新的電路圖并畫在題中的方框內(nèi);

_________

(6)小剛按重新設計的電路圖繼續(xù)實驗,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為________V時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖所示,則小燈泡的額定功率是_______W。

【答案】P=UI 小燈泡斷路 3.8 1.44 2.2 1.52

【解析】

(1)[1]本實驗的原理是

(2)[2]滑片P向左移時燈變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,小燈泡額定電壓是3.8V,故電壓表選用大量程與燈并聯(lián),其燈絲電阻約為10Ω,由歐姆定律,燈的額定電流約為

故電流表選用小量程與電流表串聯(lián),如下圖所示:

。

(3)[3]小明按正確操作連接好電路,閉合開關后燈不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表無示數(shù),則故障原因可能是小燈泡斷路。

(4)[4]燈在額定電壓下正常發(fā)光,排除故障后,在測量小燈泡的額定功率時,應先調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為3.8V,再測出電路中的電流,即可計算出額定功率。

[5]若小燈泡兩端實際電壓為額定電壓的1.2倍,根據(jù),在電阻不變時,電功率與電壓的平方成正比,則實際功率為額定功率的倍。

(5)[6]根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,當變阻器的電壓為

時,燈的電壓為3.8V,燈正常發(fā)光,故可將電壓表與變阻器并聯(lián),如圖所示:

。

(6)[7][8]小剛按重新設計的電路圖繼續(xù)實驗,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為

時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.4A,則小燈泡的額定功率是

則小燈泡的額定功率是1.52W。

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