Question

【題目】按如圖所示的電路圖做“測置小電燈的功率”的實驗，所用器材有：標(biāo)“3.8V”字樣的待測小電燈、電壓恒為6V的電源、標(biāo)有“20Ω 1A”的滑動變阻器、電流表（量程為00.6A、03A）、電壓表（量程為03V、015V）、開關(guān)及導(dǎo)線若干。

（1）某學(xué)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(guān)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(xué)生按圖連接電路后，閉合開關(guān)，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(shù)。經(jīng)檢查，導(dǎo)線連接完好，則電路故障是：_____，排除該故障換用新元件后，閉合開關(guān)時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是：_____。

（3）小明同學(xué)按電路圖正確連接電路后，閉合開關(guān)，從大到小調(diào)節(jié)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(shù)填入下表。

電壓表的示數(shù)U/V	電流表的示數(shù) I/A	小電燈的功率 P/W
2.0	0.20	_____
2.5	0.22	_____
3.0	0.25	_____
3.8	0.30	_____
4.5	0.32	_____

①通過上表數(shù)據(jù)，可算得小電燈的額定功率為_____W，還可得出關(guān)于燈絲電阻的結(jié)論是：_____；

②當(dāng)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(guī)格的小電燈串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，兩燈消粍的總功率為_____W。

（4）若電壓表的015V量程已損壞，只能使用03V量程，其它器材不變，如何測出小電燈的額定功率？

①在如圖虛線框中畫出測量電路圖；

（________）

②若小電燈兩端最大可加4.5V電壓，為保證實驗時你所設(shè)計的測量電路中各元件的安全，參照小明的實驗數(shù)據(jù)，估算滑動變阻器接入電路的阻值范應(yīng)為_____Ω～_____Ω。

Answer 1

【答案】D 小電燈斷路 閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處 0.4 0.55 0.75 1.14 1.44 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）把電流表與電壓表的位置交換連接后，電壓表串聯(lián)在電路中，電路中電阻較大，電流較小，故燈泡不亮，故選D；

（2）閉合開關(guān)，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(shù)，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(guān)時，觀察到燈閃亮一下后立即熄滅，該學(xué)生在操作過程中的不當(dāng)之處是：閉合開關(guān)前滑動變阻器滑片沒有放到最大阻值處；

（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：

P1＝U1I1＝2V×0.2A＝0.4W，

P2＝U2I2＝2.5V×0.22A＝0.55W，

P3＝U3I3＝3V×0.25A＝0.75W，

P4＝U4I4＝3.8V×0.3A＝1.14W，

P5＝U5I5＝4.5V×0.32A＝1.44W；

①當(dāng)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；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根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)小電燈正常工作時，電流為I＝0.3A，滑動變阻器兩端電壓為U2＝U﹣U額＝6V﹣3.8V＝2.2V，則根據(jù)歐姆定律得連入電路的阻值；

③將兩個這樣的相同規(guī)格的小電燈串聯(lián)后直接接在6V電源的兩端，則根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知：燈泡兩端的電壓為3V，由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)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′＝6V×0.25A＝1.5W；

（4）①電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表組成串聯(lián)電路，電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，電路圖如圖所示；

②a、當(dāng)電壓表示數(shù)為最大值3V時，小電燈兩端的電壓為U1＝6V﹣3V＝3V，由表中數(shù)據(jù)知，電流為I1＝0.25A，此時滑動變阻器接入電路的阻值；

b、當(dāng)小電燈電壓為4.5V時，由表中數(shù)據(jù)知，電路電流為I2＝0.32A，此時滑動變阻器兩端電壓為U2＝6V﹣4.5V＝1.5V，此時滑動變阻器接入電路的阻值；則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4.7Ω～12Ω。