按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V?的电源、标有“20Ω?1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0

发布时间:2020-08-08 17:02:00

按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V?的电源、标有“20Ω?1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干.

(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成______.(填选项前的字母)
A.电流表烧坏      B.电压表烧坏
C.小电灯烧坏      D.小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:______.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:______.
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W2.00.202.50.223.00.253.80.304.50.32①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为______W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:______;
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为______Ω.
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V?电源的两端,两灯消耗的总功率为______W.
(4)若电压表的0~15V?量程已损坏,只能使用0~3V?量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
①在虚线框中画出测量电路图;
②若小电灯两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为______Ω~______Ω.

网友回答

解:(1)把电流表与电压表的位置交换连接了,电路断路,电路电流为零,
电流表与小电灯不会烧坏,小电灯不亮,由于电源电压是6V,小于电压表量程0~15V,
因此电压表不会烧坏,所以闭合开关后会造成的现象是:小电灯不亮;故选D.
(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数;经检查,导线连接完好,则电路故障是:小电灯断路;排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:闭合开关前滑动变阻器滑片没有放到最大阻值处;
(3)①由表中数据知,灯泡额定电压U=3.8V对应的电流I=0.3A,则灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W;
由表中数据及R=可知,随小电灯电压的增大,小电灯电阻变大,这是因为:随电压增大、电流随之增大,小电灯的实际功率P=UI也增大,灯的温度升高,由此可见:灯丝电阻随温度的升高而增大;
②小电灯正常发光时,电压为额定电压U灯=3.8V,由表中数据知,此时电路电流I=0.3A,
由串联电路特点知,滑动变阻器两端电压U滑=U-U灯=6V-3.8V=2.2V,
此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑==≈7.3Ω;
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,每个灯两端的电压是3V,由表中数据知,电路电流I=0.25A,则两灯消粍的总功率:P=UI=6V×0.25A=1.5W;
(4)①电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路,电压表并联在滑动变阻器两端,电路图如图所示:

?②a、当电压表示数为最大值3V时,小电灯两端的电压为6V-3V=3V,由表中数据知,电流为0.25A,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑1==12Ω;
b、当小电灯电压为4.5V时,由表中数据知,电路电流为0.32A,此时滑动变阻器两端电压为
6V-4.5V=1.5V,此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑2=≈4.7Ω;
则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4.7Ω~12Ω;
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