Question

按图所示的电路图做“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）另一学生按电路图正确连接电路后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端时，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／Ｗ
2.0	0.20
2.5	0.22
3.0	0.25
3.8	0.30
4.5	0.32

 

①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．

（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

 

Answer 1

【答案】

（1）D

（2）小电灯断路   开关闭合前没有将滑片放在阻值最大值处

（3）1.14    灯丝电阻随温度的升高而增大   7.3   

（4）①略 ② 4.7   12

【解析】

试题分析：（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：D小电灯不亮；

所以答案为：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；

所以答案为：小电灯断路；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；

所以答案为：1.14；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,所以答案为：7.3．

（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；

a、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

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

则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4.7Ω～12Ω；

考点：测量小电灯的功率

点评：电流表与电压表的位置交换连接，即电压表串连接入电路，理想电压表电阻为无穷大，电压表串连接入电路，电路相当于断路，电路电流为零，灯泡不发光；