利用如图所示的器材,测量小灯泡的电功率.已知小灯泡的额定电压为4.5V,额定功率约为1W,电源电源恒为6V.(...
问题详情:
利用如图所示的器材,测量小灯泡的电功率.已知小灯泡的额定电压为4.5V,额定功率约为1W,电源电源恒为6V.
(1)用铅笔代替导线,将电压表正确连入电路.
(2)若有三个滑动变阻器.规格为R1(5Ω,2A),R2(20Ω,1A),R3,应该选择 (选填R1,R2,R3).
(3)在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最 ,即滑片应位于 端(填“A”或“B”).
(4)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是 .
(5)故障排出后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为4.5V时,电流表如图所示.则小灯泡的额定功率为 W.
(6)断开开关,换用“4.5V 2W”的小灯泡重做实验.闭合开关,应将滑动变阻器往 端(填“位置不变”、“A”或“B”)调,使电压表示数为额定电压值.
【回答】
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)由待测灯泡的额定电压为4.5V选取电压表的量程,完成实物图;
(2)求出灯正常工作时的电流,结合欧姆定律确定变阻器的选择;
(3)闭合开关前,变阻器连入电路中的电阻应最大;
(4)常见的电路故障有断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因;
(5)根据电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率;
(6)根据R=确定换用的灯电阻的变化,根据分压原理确定滑片移动的方向.
【解答】解:(1)由待测灯泡的额定电压为4.5V可知,电压表应选大量程,电压表并联在小灯泡的两端,实物图如下:
(2)灯正常工作时的电流I==≈0.22A,电流表选用小量程;
灯正常发光时的电压为4.5V,变阻器分得的电压:U变=6V﹣4.5V=1.5V,
变阻器的阻值至少为R变==≈6.75Ω,结合变阻器的阻值和允许通过的电流大小,应选用R2(20Ω 1A);
(3)闭合开关前,变阻器连入电路中的电阻应最大,滑片应置于最右端,即B端;
(4)闭合开关后,灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路;电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,断路位置在电压表的并联部分,则电路故障可能是灯泡断路;
(5)电流表小量程的分度值为0.02A,示数为0.22A,灯的额定功率:P=UI=4.5V×0.22A=0.99W;
(6)用规格为“4.5V 2W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡,根据R=可知,灯的额定功率增大,灯泡的电阻减小,根据分压原理,此时灯两端的电压小于4.5V;
闭合开关后,为使其两端电压达到额定电压,应增大灯的电压而减小变阻器两端电压,根据分压原理,要减小变阻器连入电路中的电阻大小,应让滑动変阻器的滑片向A端移动.
故*为:(1)如上图所示;(2)R2;(3)大;B;(4)灯泡断路;(5)0.99;(6)A.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题