测定小灯泡额定功率的实验器材如图9所示,其中小灯泡上标有“3.8 V”的字样,它的电阻约10 Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图9中的器材连接成实验电路(导线不要交叉)。
图9
(2)小刚合理地连接好电路,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮,于是小刚提出以下猜想:
图10
A.可能是灯丝断了 B.可能是小灯泡短路 C.可能是变阻器开路
究竟哪个猜想正确,可根据电流表和电压表的示数进行判断(电流表、电压表均无故障)。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况,请判断每种情况下哪种猜想是正确的,并把其序号填写在对应的空格里。
电流表 | 电压表 | 判断结果 |
示数不为零 | 示数为零 | |
示数为零 | 示数不为零 | |
示数为零 | 示数为零 |
(3)小刚排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图10所示,则通过小灯泡的电流为________A,小灯泡的额定功率为________W。
思路解析:(1)连接时应先将电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表依次串联在电路中,再将电压表与灯泡并联,连接时注意:a电流应从电流表和电压表的正接线柱流入;b灯泡额定电压是3.8 V,电压表应选择15 V量程,灯泡电阻约为10 Ω,灯泡额定电流约为0.38 A,电流表应选择0.6 A量程;c滑动变阻器应该接一上一下;d按要求连接,导线不能交叉。
(2)通过电压表和电流表的读数判断电路故障,主要从电流的路径上进行分析:两表示数不全为零,说明电路通路,排除C,若灯丝断了,电压表、电流表和滑动变阻器串联,电路中电阻极大会出现电压表有示数、电流表为零;灯泡短路,电压表也会被短路,电流表和滑动变阻器串联,电流表有示数,电压表示数为零。当变阻器开路时,电路断路,有两表示数都为零。
(3)由(1)的解析可知,电流表使用0―0.6 A量程,从图10中读出小灯泡的额定电流为0.36 A,计算灯泡的额定功率 P=IU=0.36 A×3.8 V=1.368 W。
答案:连接电路如图所示
(2)
电流表 | 电压表 | 判断结果 |
示数不为零 | 示数为零 | B |
示数为零 | 示数不为零 | A |
示数为零 | 示数为零 | C |
(3)0.36 1.368
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猜想 | 电流表示数(A) | 电压表示数(V) |
如果A成立 | ||
如果C成立 |
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故 障 现 象 | 检 测 | 故 障 原 因 |
灯泡不亮、电压表示数较大、电流表无示数 | 取下灯泡,两表的示数不变 | |
灯泡较暗、两表的示数均较小 | 移动滑动变阻器滑片,现象不变 |
次序 | 电压表示数/V | 电流表示数/A | 功率/W | 额定功率/W | ||
1 | 3.0 | 0.36 | 1.08 | P额=
| ||
2 | 3.8 | 0.40 | 1.52 | |||
3 | 4.5 | 0.42 | 1.89 |
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