Question

按圖示的電路圖做“測量小電燈的功率”的實驗，所用器材有：標“3.8V”字樣的待測小電燈、電壓恒為6V的電源、標有“20Ω 1A”的滑動變阻器、電流表（量程為0〜0.6A、0〜3A）、電壓表（量程為0〜3V、0〜15V）、開關及導線若干．

電壓表的示數 U/V	電流表的示數 I/A	小電燈的功率 P/W
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

（1）某學生在實驗時，把電流表與電壓表的位置交換連接了，閉合開關后會造成     （填選項字母）    A．電流表燒壞    B、電壓表燒壞     C．小電燈燒壞     D、小電燈不亮

（2）另一學生按圖連接電路后，閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數．經檢查，導線連接完好，則電路故障是：               ，排除該故障換用新元件后，閉合開關時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學生在操作過程中的不當之處是：                 

（3）小明同學按電路圖正確連接電路后，閉合開關，從大到小調節滑動變阻器的阻值，并將正確操作下的電壓表和電流表的示數填入上表．

①通過上表數據，可算得小電燈的額定功率為        W，還可得出關于燈絲電阻的結論是：       ；

②當小電燈正常工作時，連入電路的滑動變阻器的阻值為         Ω

③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V電源的兩端，兩燈消粍的總功率為        W．

（4）若電壓表的0〜15V量程已損壞，只能使用0〜3V量程，其它器材不變，如何測出小電燈的額定功率？

①在虛線框中畫出測量電路圖；

②若小電燈兩端最大可加4.5V電壓，為保證實驗時你所設計的測量電路中各元件的安全，參照小明的實驗數據，估算滑動變阻器接入電路的阻值范應為        Ω～         Ω。

 

Answer 1

【答案】

 (1)D (2)燈泡斷路    滑動變阻器沒有調到阻值最大端   （3）① 1.14  燈絲的電阻隨溫度的升高而增大   ②7.3  ③ 1.5  （4）① 如圖所示 ② 4.7—12

【解析】

試題分析：（1）把電流表與電壓表的位置交換后，電壓表直接串聯入電路，因為電壓表內阻很大，所以電路中的電流幾乎為零，故A．電流表燒壞  B、電壓表燒壞  C．小電燈燒壞都不符合題意，D.小電燈不亮符合題意，選填D；（2）電壓表有較大的示數說明電壓表接入電路兩點向外部分電路沒有問題，故障出在與電壓表并聯的燈泡，故燈泡短路；燈閃亮一下后立即熄滅說明閉合開關時電路中電流過大，原因是滑動變阻器沒有調到阻值最大端；（3）①讀題知燈泡的額定電壓為3.8V，由數據記錄表可見，當燈泡兩端電壓為3.8V時，電流為0.3A，小燈泡額定功率P_額=U_額I=3.8V×0.3A=1.14W，分析表中數據可以得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；②電源電壓為6V，連入電路的變阻器的阻值為   ③當電壓為U=6V，兩燈串聯，每只燈泡兩端的電壓均為3V，從表中數據可知通過燈泡的電流為I=0.25A,消耗的功率為P=UI=6V×0.25A=1.5W; (4)電源電壓6V，小燈泡額定電壓為3.8V，由串聯電路電壓規律可知滑動變阻器兩端的電壓為6V-3.8V=2.2V，聯想到將電壓表并聯在滑動變阻器兩端。如圖所示。②小電燈兩端最大可加4.5V電壓，最小可以加3V，由表中數據可知對應電流為I_max=0.32A,I_min=0.25A，滑動變阻器兩端電壓為最小U_min=1.5V,最大U_max=3V， 滑動變阻器接入電路的阻值范應為4.7Ω—12Ω.

考點：根據電路連接，判斷工作狀態；故障判斷；表格數據信息獲取與應用；額定功率計算P=UI；分析數據得出結論；歐姆定律應用；串聯電路電壓規律；實驗方法制定；電路安全參數估算。