【题目】在“测量小灯泡的额定功率”实验中,已连接的部分电路如图a所示,图中电源电压为6V且恒定,小灯泡上只能看到“3.8V”字样.

(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整.

(2)正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,其故障原因可能是

(3)故障排除后开始实验,当变阻器滑片滑到图示位置时,电压表的示数为3.0V,接着应将滑片向 滑动,直至灯泡两端电压为额定电压,此时电流表的示数如图b所示.则灯泡的额定功率为 W.

(4)实验时某小组学生发现电流表损坏,他们想设计一个不用电流表测定该小灯泡额定功率的实验,于是向老师要了一个R0的定值电阻(阻值适当)和一个单刀双掷开关,借助原有的实验器材,顺利完成了实验,假如由你来做实验,请设计实验方案.

①在虚线框内画出实验电路图.

②简述实验步骤.

③写出灯泡额定功率的表达式.


参考答案:

【答案】(1)如图所示

(2)灯泡断路;

(3)右;1.52;

(4)①如图

②断开开关,.保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表与R0并联,读出电压表示数U.(用相应的字母表示测出的物理量);

③P=

【解析】

试题分析:(1)小灯泡上只能看到“3.8V”字样,即灯的额定电压为3.8V,所以电压表应选用大量程,变阻器接线柱要一上一下,与灯串联,如下图所示;

(2)灯泡不亮,电流表无示数,说明某处发生了断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,所以,正确连接实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数.其故障原因可能是与电压表并联的灯泡出现了断路.

(3)电压表的示数为3.0V小于灯的额定电压,所以应增大灯的电压,减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,所以,应将滑片向右移动,直至灯泡两端电压为额定电压;

电流表的小量程分度值为0.02A,示数为0.4A,灯的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52A;

(4)①实验需要测出灯泡两端电压与通过灯泡的电流,可以把灯泡与定值电阻串联,测出定值电阻两端电压,由欧姆定律求出通过定值电阻的电流,由于灯泡与定值电阻串联,可以求出通过灯泡的电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率,实验电路图如图所示:

②实验步骤:a、根据电路图连接电路,闭合开关S1、S2接1,调节滑动变阻器,使电压表示数为3.8V.

b、保持滑动变阻器滑片位置不变,S2接2,读出电压表示数U.

③通过灯泡的电流:I=IR0==,灯泡额定功率:P=UI=

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