Question

【題目】按如圖示的電路圖做“測量小電燈的功率”的實驗．所用器材有：標有“3.8Ｖ”字樣的待測小電燈、電壓恒為6V的電源、標有“20Ω 1A”的滑動變阻器、電流表（量程為0～0.6A、0～3A）、電壓表（量程為0～3V、0～15V）、開關及導線若干．

（1）某學生在實驗時，把電流表與電壓表的位置交換連接了，閉合開關后會造成___________．（填選項前的字母）

A．電流表燒壞 B．電壓表燒壞

C．小電燈燒壞 D．小電燈不亮

（2）另一學生按圖連接電路后，閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到最

左端時，燈不亮，電壓表有較大的示數．經檢查，導線連接完好，則電路故障可能是：_____________．排除該故障換用新元件后，閉合開關時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學生在操作過程中的不當之處是：_______________________________________．

（3）小明同學按電路圖正確連接電路后，閉合開關，從大到小調節滑動變阻器的阻值，并將正確操作下的電壓表和電流表的示數填入下表．

①過上表數據，可算得小電燈的額定功率為_______W，還可得出關于燈絲電阻的結論是：_______；

②當小電燈正常工作時，連入電路的滑動變阻器的阻值為____________Ω；

③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V 電源的兩端，兩燈消耗的總功率為____________Ｗ．

（4）若電壓表的0～15V量程已損壞，只能使用0～3V量程，其它器材不變，如何測出小電燈的額定功率？

①在如圖的實物圖完成實驗的實物圖__________；

②若小電燈兩端最大可加4.5V電壓，為保證實驗時你所設計的測量電路中各元件的安全，參照小明的實驗數據，估算滑動變阻器接入電路的阻值范圍應為_________Ω～___________Ω．

Answer 1

【答案】 D 小電燈斷路 閉合開關前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處 1.14 燈絲電阻隨溫度的升高而增大 7.3 1.5 4.7 12

【解析】 (1)連接電路時把電流表與電壓表的位置交換連接后，電壓表串聯在電路中相當于斷路，所以電路中沒有電流，因此電表和用電器都不會被燒壞，但燈泡不發光，故選D；(2)閉合開關，將滑動變阻器的滑片移到最左端時，電路為燈泡的基本電路，燈不亮，電壓表有較大的示數，說明電路故障為斷路，并且電壓表與電源兩極相連，故小電燈斷路；開關時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學生在操作過程中的不當之處是：閉合開關前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處； (3)①根據表中數據可：P1＝U1I1＝2V0.2A＝0.4W，P2＝U2I2＝2.5V0.22A＝0.55W，P3＝U3I3＝3V0.25A＝0.75W，P4＝U4I4＝3.8V0.3A＝1.14W，P5＝U5I5＝4.5V0.32A＝1.44W；當燈泡兩端電壓為3.8V時,燈泡的實際功率等于額定功率,即1.14W;由表中數據及R＝可知，隨小電燈電壓的增大，小電燈電阻變大，這是因為：隨電壓增大、電流隨之增大，小電燈的實際功率P＝UI也增大，燈的溫度升高，由此可見：燈絲電阻隨溫度的升高而增大；②由串聯電路特點可得，此時滑動變阻器連入電路阻值：R＝7.3Ω，③將兩個這樣的相同規格的小電燈串聯后直接接在6V電源的兩端，則根據串聯電路的電壓特點可知：燈泡兩端的電壓為3V，由表中數據可知，當燈泡兩端的電壓為3V時，電流I為0.25A，則兩燈消耗的總功率P＝UI＝6V0.25A＝1.5W.(4)①電壓表大量程損壞，可將電壓表與滑動變阻器并聯，接線選用小量程，當電壓表示數為2.2V時，可使燈泡正常工作；電路連接如下：

②當燈泡兩端電壓為4.5V時,滑動變阻器的電壓U＝6V4.5V＝1.5V,經過滑動變阻器的電流與燈泡電流相同且為0.32A,此時滑動變阻器的電阻R＝≈4.7Ω；當滑動變阻器兩端電壓達到電壓表量程最大值3V時，燈泡兩端電壓也為3V，此時經過滑動變阻器的電流與燈泡電流同為0.25A，此時滑動變阻器的電阻R＝＝12Ω；故滑動變阻器接入電路的電阻范圍：4.7Ω12Ω.