【題目】測(cè)量“燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中,已知電源電壓為6V,小燈泡的額定電壓為2.5V,小燈泡的電阻約為10ΩΩ,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣.如圖1是小向同學(xué)沒(méi)有連接完的實(shí)物電路.
(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整.
(2)在連接實(shí)物圖的過(guò)程中,開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于 狀態(tài),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于 端,該實(shí)驗(yàn)的原理是 .
(3)實(shí)驗(yàn)中,小向同學(xué)連接好電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,且電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),則故障的原因可能是 .
(4)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片到某一點(diǎn),電壓表的示數(shù)如圖2甲所示,為 V,要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)將滑片P向 端滑動(dòng)(填“左”或“右”).
(5)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖2乙所示,電流表的讀數(shù)是 A,小燈泡的額定功率是 W.
【答案】(1)如圖所示;(2)斷開(kāi);右;P=UI;(3)燈泡斷路;(4)2.2;左;(4)0.24;0.6.
【解析】
試題分析:(1)由燈泡的額定電壓和電阻求出電流,確定電流表的量程.
電流表與燈泡串聯(lián),注意正負(fù)接線柱.
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下接線柱串聯(lián)在電路中.
(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)和滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處都能保護(hù)電路;實(shí)驗(yàn)原理是P=UI;
(3)燈泡不亮可能是燈泡斷路或燈泡以外的地方斷路或燈泡短路,燈泡斷路時(shí),電路斷路,電路中沒(méi)有電流,電流表無(wú)示數(shù),電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表測(cè)量電源電壓;
燈泡短路時(shí),電路總電阻減小,電路電流增大,電流表示數(shù)增大,電壓表測(cè)量導(dǎo)線電壓,示數(shù)為0.
燈泡以外的地方斷路,整個(gè)電路都處于斷開(kāi)狀態(tài),燈泡不亮,電壓表和電流表都沒(méi)有示數(shù).
(4)電壓表和電流表讀數(shù):確定使用的量程,確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多少.
要測(cè)燈泡的額定功率,要使燈泡在額定電壓下工作,燈泡電壓從2.2V增大到2.5V,
燈泡電流要增大,減小電路電阻,減小滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻.
(5)知道燈泡正常工作時(shí)的電壓和電流,根據(jù)P=UI計(jì)算燈泡的額定功率.
解:(1)電路最大電流為:I===0.25A<0.6A,
所以電流表選擇0~0.6A,電流表與燈泡串聯(lián),電流從正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出.
滑動(dòng)變阻器已經(jīng)選定了上面接線柱,任意選擇下面一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中.如圖.
(2)連接電路時(shí),為防止電流過(guò)大燒壞電路元件、保護(hù)電路開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài),滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處;根據(jù)P=UI,分別測(cè)出小燈泡兩端的電壓和電流,計(jì)算出電功率.
(3)燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),電路斷路,電壓表有示數(shù),所以燈泡斷路,電壓表串聯(lián)在電路中,測(cè)電源電壓.
(4)電壓表選擇0~3V量程,每一個(gè)大格代表1V,每一個(gè)小格代表0.1V,電壓為2.2V.
要測(cè)燈泡的額定功率,燈泡兩端電壓為2.5V,使燈泡兩端電壓由2.2V增大到2.5V.
電路電流要增大,電路電阻要減小,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小,滑動(dòng)變阻器接右半段,所以滑片左移.
(5)電流表選擇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0.24A,
P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
故答案為:(1)如圖所示;(2)斷開(kāi);右;P=UI;(3)燈泡斷路;(4)2.2;左;(4)0.24;0.6.
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A.整理器材,結(jié)束實(shí)驗(yàn)
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D.換用電壓表的另一量程,再測(cè)出一組電壓值
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