Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用“伏安法”測(cè)量小燈泡電功率，待測(cè)小燈泡額定電壓為3.8V ，小燈泡的額定功率估計(jì)在1 W 左右。

（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，完成圖乙中實(shí)物電路的連接，連線時(shí)導(dǎo)線不能交叉。（2分）

（2）檢查電路連接無(wú)誤，閉合開(kāi)關(guān)后，燈泡不亮，電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，電流表指針幾乎不動(dòng)，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是                          。

（3）故障排除后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為        V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表示數(shù)如圖甲所示，則燈泡的額定功率為        W。

（4）另一組的同學(xué)連接好最后一根導(dǎo)線，燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅。檢查后發(fā)現(xiàn)連線正確，請(qǐng)你找出實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)操作不當(dāng)之處：

①                                                   ；

②                                                   。

（5）小組的其他同學(xué)設(shè)計(jì)了下列四個(gè)電路圖，圖中的電源電壓U保持不變，小燈泡的額定電壓為U₀，且U＞U₀，定值電阻的阻值為R．在不改變電路連接的情況下，也能測(cè)出小燈泡額定功率的是（   ）（2分）

 

Answer 1

【答案】

（1）

（2）燈絲斷了 （3）3.8,   1.216 （4）①?zèng)]有將滑動(dòng)變阻器的滑片放在阻值最大端   ②開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)  （5）C

【解析】

試題分析：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．

電路電流約為：，所以電流表使用0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)．電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．如圖：

（2）電壓表有示數(shù)，且接近電源電壓，電壓表串聯(lián)在電路中，燈泡斷路，電流表無(wú)示數(shù)．

（3）電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)燈正常工作，電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.32A．

（4）燈泡立即發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅說(shuō)明：①?zèng)]有將滑動(dòng)變阻器的滑片放在阻值最大端；②開(kāi)關(guān)沒(méi)有斷開(kāi)。

（5）A、不論怎樣閉合、斷開(kāi)各開(kāi)關(guān)，都不能確定燈泡是否正常發(fā)光，故不能測(cè)出燈泡的額定功率；測(cè)出燈泡兩端的電壓，S₂閉合S₃斷開(kāi)時(shí)，電流表把燈泡短路，燈泡不發(fā)光；S₂斷開(kāi)S₃閉合時(shí)，電流表把電阻短路；兩個(gè)都閉合或斷開(kāi)時(shí)，電流表均無(wú)示數(shù)．測(cè)不出燈泡的額定電流，該電路圖不能選；

B、閉合開(kāi)關(guān)S₂，電壓表上端為正接線柱，下端為負(fù)接線柱；只閉合開(kāi)關(guān)S₃，電壓表上端為負(fù)接線柱，下端為正接線柱，又不能更改電路，所以其中有一次電壓表接線柱一定接反，不能讀出電壓表示數(shù)，故不能測(cè)出燈泡的額定功率；

C、定值電阻R與燈泡串聯(lián)流過(guò)它們的電流相等，開(kāi)關(guān)處于2的位置時(shí)，電壓表測(cè)量的是燈泡的兩端電壓，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓U₀；再將單刀雙擲開(kāi)關(guān)打到1時(shí)，電壓表測(cè)量的是燈泡和電阻串聯(lián)后的兩端電壓U；則小燈泡的電流為，小燈泡的額定功率表達(dá)式是．故該選項(xiàng)正確．

D、開(kāi)關(guān)處于1的位置，電流表把燈泡和電阻短路，電流表測(cè)量滑動(dòng)電阻的電流；開(kāi)關(guān)處于2的位置，電流表把小燈泡短路，測(cè)量的是通過(guò)電阻的電流．測(cè)不出燈泡的額定電流，該電路圖不能測(cè)出燈泡的額定功率．

故選C．

考點(diǎn)：實(shí)物的電路連接；歐姆定律的應(yīng)用；電功率的計(jì)算；電路圖設(shè)計(jì)。

點(diǎn)評(píng)：本題考查了伏安法測(cè)功率的原理、連接電路圖、電路故障分析、電功率的測(cè)量，是實(shí)驗(yàn)的�？純�(nèi)容，應(yīng)掌握；連接電路圖時(shí)，要注意電表量程的選擇、滑動(dòng)變阻器的接法。