班级同学们做“测量小灯泡电功率”的实验探究,设计电路如图所示,实验室可提供下列器材:A.电流表B.电压表C.滑动变阻器R(阻值0-20Ω)D.电阻为6Ω的待测灯泡L(

发布时间:2020-08-08 05:27:08

班级同学们做“测量小灯泡电功率”的实验探究,设计电路如图所示,实验室可提供下列器材:
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0-20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻随温度变化不计)
E.干电池若干
F.开关S及导线若干
(1)一位同学利用实验室提供的器材连接了如图所示的电路,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为______A;加在灯泡两端的最大电压为______V;
(2)若该同学所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯炮的电流至少为电流表满刻度的三分之一,则测出的灯泡的功率范围只能是______.
(3)该同学连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,该同学进一步观察并检查电路,当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,该同学结合前面的观察.就可以判断出电路的故障:
如果该同学观察到______,则故障是______;如果该同学观察到______,则故障是______.
(4)排除故障后,该同学继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如下表格,你认为这张表格的设计是______(正确/错误)的.理由是:______
次数U/VI/AP/W平均值P/W123

网友回答

解:(1)滑动变阻器接入电路的阻值为滑动变阻器最大阻值时,电路电流最小,
为I最小==≈0.17A;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,
加在灯泡两端的电压最大,等于电源电压,为4.5V.
(2)由题意知,流过电路的最小电流等于电流表量程的三分之一,为I最小=×0.6A=0.2A,
灯泡的最小功率P最小=I最小2RL=(0.2A)2×6Ω=0.24W,当灯泡两端电压等于电压表最大值3V时,
灯泡功率最大,灯泡最大功率P最大===1.5W;则灯泡的功率范围是0.24W~1.5W.
?(3)如果电流表无示数,则电路存在断路,电路只有一处故障,故断路位置可能是灯泡断路或滑动变阻器断路,
如果灯泡断路,电压表与电源两极相连,电压表示数不为零;如果滑动变阻器断路,电路中无电流,
电压表与电源两极不能相连,则电压表示数为零,由此可见:电路故障是滑动变阻器断路;
如果电流表有示数,电路不存在断路,如果灯泡短路,则与灯泡并联的电压表示数为零,所以电路故障是灯泡短路.
(4)灯泡电压增大,电流增大,实际功率增大,灯泡在不同电压下的实际功率不同,求不同电压下功率的平均值是错误的,设计功率的平均值一栏是错误的.
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