1.要測量“3.8V”小燈泡的額定功率,給定的器材有干電池(3節(jié))、電壓表、電流表和滑動變阻器等.
(1)小剛同學(xué)連接的實物電路如圖甲所示,當(dāng)閉合開關(guān)時?表無示數(shù),有示數(shù),其原因是打“×”的導(dǎo)線接錯了.請在原圖上重新正確連接該導(dǎo)線;
(2)正確連接好電路開始實驗,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,?表示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為1.14W.
(3)某小組發(fā)現(xiàn)電壓表“0-15V”的量程損壞了,于是他們改變了測量方法;將該表并聯(lián)在變阻器兩端,調(diào)節(jié)電阻器的滑片,當(dāng)表的示數(shù)為0.7V時,即可知道加在小燈泡兩端的電壓,繼而求出其額定功率,他們這樣得到小燈泡兩端的電壓,其依據(jù)是串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和.

分析 (1)電壓表的內(nèi)阻很大,串聯(lián)在電路中.
實物連接圖中找錯誤之處,主要從電壓表、電流表、滑動變阻器的正確使用上考慮:從電流表、電壓表的量程、連接方式、正負(fù)接線柱的接入方法上考慮.從滑動變阻器選擇的接線柱考慮.
(2)根據(jù)電流表的量程、分度值以及指針的位置讀出電流表的示數(shù),然后利用P=UI求出燈泡的額定功率.
(3)假如電壓表0~15V量程已損壞,可用0~3V的量程,不過要將電壓表與滑動變阻器并聯(lián),當(dāng)電壓表的示數(shù)等于4.5V-3.8V=0.7V時,燈兩端的電壓就是3.8V,燈正常發(fā)光.

解答 解:(1)電壓表的內(nèi)阻很大,串聯(lián)在電路中.電路中幾乎無電流,所以電流表無示數(shù),電壓表與電源兩極相連,因此電壓表有示數(shù);
經(jīng)分析,滑動變阻器與燈泡并聯(lián)錯誤.如果電流從電流表出來,先經(jīng)過燈泡,再滑動變阻器,到電源的負(fù)極.
只移動一根導(dǎo)線的情況下,會造成電壓表測滑動變阻器兩端電壓.
如果電流從電流表出來,先經(jīng)過滑動變阻器,再經(jīng)燈泡到電源的負(fù)極,只改變一根導(dǎo)線,電壓表測燈泡電壓,符合題意.如圖.

(2)根據(jù)圖丙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,則燈泡的額定功率:P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
(3)因為串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以將電壓表與滑動變阻器并聯(lián),當(dāng)電壓表的示數(shù)等于4.5V-3.8V=0.7V時,燈兩端的電壓就是3.8V,燈正常發(fā)光.
故答案為:(1)如上圖;(2)1.14;(3)串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和.

點評 本實驗題涉及電壓表的連接、電流表的讀數(shù)、功率計算公式的應(yīng)用、串聯(lián)電路的電壓特點等,雖屬于基礎(chǔ)知識,但綜合性強(qiáng),難度大.

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(1)在“測量小燈泡的電功率”的實驗中,小明按圖甲所示的電路圖正確連接了電路.閉合開關(guān)后,移動變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為1.52W.
(2)移動變阻器的滑片P,記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丙所示的小燈泡的I-U圖象.由圖象可知:當(dāng)小燈泡兩端的電壓增大時,小燈泡的電阻變大,如果小燈泡兩端的電壓為1.9V,則小燈泡的實際功率大于0.38W.
(3)在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗時,小明所用的四個定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.他直接利用測量小燈泡電功率時所連的電路進(jìn)行實驗,他把電路中的小燈泡取下,電路的其他元件連接方式不動,把四個定值電阻分別接入電路中進(jìn)行探究.如果要保證電路中各元件的安全,且用四個電阻都能順利地完成實驗,則定值電阻兩端的電壓應(yīng)該在2.4V-3V范圍內(nèi)選擇.

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