测量小灯泡的电功率,用到的器材如图*所示,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω,电源电压恒为6V,规...
问题详情:
测量小灯泡的电功率,用到的器材如图*所示,已知小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为10Ω,电源电压恒为6V,规格为“5Ω 1A”和“50Ω 1A”的滑动变阻器各一个供选择.
(1)滑动变阻器应选用规格为 .
(2)请你用笔画线代替导线,把图*中的实物连接完整的测量电路,(要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯变亮)
(3)连接完电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,而电压表有示数,且接近电源电压,原因可能是 .
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,该示数是 A,此时小灯泡消耗的电功率是 W.
(5)如果电压表量程0﹣15V损坏,量程0﹣3V能正常使用,仍利用现有的器材完成实验,请在方框内画出你设计的电路图.
【回答】
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)滑动变阻器规格的选择要同时考虑滑动变阻器的电阻和电流.滑动变阻器最大电阻稍大于电路中需要的电阻,既能满足电路需要,又能使电路测量值比较准确.滑动变阻器允许通过的电流大于电路最大电流;
(2)把灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端;注意滑动变阻器有4个接线柱,选择一上一下接线柱接入电路.并根据题目的要求选择要接入的下接线柱,电压表的量程可根据灯泡的额定电压进行选择;
(3)灯不亮,电流表无示数,可能是电路断路了,根据电压表示数接近电源电压,分析判断故障原因;
(4)由图乙所示,读出灯泡在额定电压的电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率;
(5)电压表0~15V量程损坏,只能使用0~3V量程,灯泡正常发光时灯泡电压是3.8V>3V,此时滑动变阻器两端电压是6V﹣3.8V=2.2V,因此电压表不能测灯泡两端电压,可用电压表测滑动变阻器两端电压,据此设计实验电路图.
【解答】解:
(1)灯泡的额定电压为3.8V,灯泡额定电流:I===0.38A;电源电压约为6V,灯泡额定电压为3.8V,滑动变阻器电压至少为U滑=U源﹣U=6V﹣3.8V=2.2V,滑动变阻器电阻至少为R滑==≈5.8Ω,故选择的变阻器规格为“50Ω 1A”;
(2)灯泡额定电压为3.8V,电压表应选择15V量程,把灯泡、电流表、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯变亮,应接入右下接线柱,如图所示:
(3)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路无电流,电路出现断路,电压表示数接近电源电压,说明电路有电压,即测量的是电源电压,因此可能是电路中灯泡断路了(灯泡的灯丝断了;灯泡或灯座的接线处接触不良);
(4)由图乙可知,电流表量程是0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数I=0.4A,灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W;
(5)电压表0~15V量程损坏,电压表与滑动变阻器并联,如图所示:
故*为:(1)50Ω 1A;(3)灯泡处断路(灯泡的灯丝断了;灯泡或灯座的接线处接触不良);(4)0.4;1.52.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题