Question

如圖所示，在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中．所用器材有：標(biāo)有 “3.8V”字樣的待測(cè)小燈泡、電壓恒為6V的電源、標(biāo)有“20Ω 1A”的滑動(dòng)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(guān)及導(dǎo)線若干．

(1)某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)，把電流表與電壓表的位置交換連接了，閉合開關(guān)后會(huì)造成      ．（填選項(xiàng)前的字母）

A．電流表燒壞    B．電壓表燒壞

C．小燈泡燒壞    D．小燈泡不亮

(2)另一學(xué)生按圖連接電路后，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)，小燈泡不亮，電壓表有較大的示數(shù)．經(jīng)檢查，導(dǎo)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(guān)時(shí)，觀察到小燈泡閃亮一下后立即熄滅，該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是：                              ．

(3)小明同學(xué)按電路圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，從大到小調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值，并將正確操作下的電壓表和電流表的示數(shù)填入下表．

①通過上表數(shù)據(jù)，可算得小燈泡的額定功率為    W，還可得出關(guān)于燈絲電阻的結(jié)論是：      ；

②當(dāng)小燈泡正常工作時(shí)，接入電路中的滑動(dòng)變阻器的阻值為      Ω．

③將兩個(gè)這樣的相同規(guī)格的小燈泡串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，兩燈消耗的總功率為      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(cè)出小燈泡的額定功率？（不需畫圖）在此電路下，若小燈泡兩端最大可加4.5V電壓，為保證實(shí)驗(yàn)時(shí)你所設(shè)計(jì)的測(cè)量電路中各元件的安全，參照小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，估算滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍應(yīng)為      Ω～      Ω．（結(jié)果保留一位小數(shù)）

 

Answer 1

【答案】

（1）D；（2）小燈泡斷路；閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片沒有放到最大阻值處（3）①1.14W②7.3Ω③1.5W；（4）4.7Ω～12Ω；

【解析】

試題分析：：（1）把電流表與電壓表的位置交換連接了，電路斷路，電路電流為零，電流表與小電燈不會(huì)燒壞，小電燈不亮，由于電源電壓是6V，小于電壓表量程0～15V，因此電壓表不會(huì)燒壞，所以閉合開關(guān)后會(huì)造成的現(xiàn)象是：D小電燈不亮；

（2）閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端時(shí)，燈不亮，電壓表有較大的示數(shù)；經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路故障是：小燈泡斷路；排除該故障換用新元件后，閉合開關(guān)時(shí)，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是：閉合開關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片沒有放到最大阻值處；

（3）①由表中數(shù)據(jù)知，燈泡額定電壓U=3.8V對(duì)應(yīng)的電流I=0.3A，則燈泡的額定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W；由表中數(shù)據(jù)及R=U/ I 可知，隨小電燈電壓的增大，小電燈電阻變大，這是因?yàn)椋弘S電壓增大、電流隨之增大，小電燈的實(shí)際功率P=UI也增大，燈的溫度升高，由此可見：燈絲電阻隨溫度的升高而增大；

②小電燈正常發(fā)光時(shí)，電壓為額定電壓U_燈=3.8V，由表中數(shù)據(jù)知，此時(shí)電路電流I=0.3A，由串聯(lián)電路特點(diǎn)知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓U_滑=U-U_燈=6V-3.8V=2.2V，

此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑=U_滑/ I ═2.2V /0.3A ≈7.3Ω；

③將兩個(gè)這樣的相同規(guī)格的小電燈串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，每個(gè)燈兩端的電壓是3V，由表中數(shù)據(jù)知，電路電流I=0.25A，則兩燈消粍的總功率P=UI=6V×0.25A=1.5W；

（4）電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端，a、當(dāng)電壓表示數(shù)為最大值3V時(shí)，小電燈兩端的電壓為6V-3V=3V，由表中數(shù)據(jù)知，電流為0.25A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑1=3V/ 0.25A =12Ω；b、當(dāng)小電燈電壓為4.5V時(shí)，由表中數(shù)據(jù)知，電路電流為0.32A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端電壓為6V-4.5V=1.5V，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R_滑2=1.5V /0.32A ≈4.7Ω；則滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是4.7Ω～12Ω；

考點(diǎn)：探究用電器的電功率實(shí)驗(yàn)