14.在測3.8V的小燈泡(電阻大約為10Ω左右)額定功率的實驗時,小明連接了如圖所示的電路,其中電源電壓為6V,
(1)在連接電路時,開關(guān)必須斷開.若在連接電路時,有最大阻值分別為5Ω、10Ω兩個滑動變阻器可供選擇,則應該選擇最大阻值為10Ω的變阻器連入電路,才能保證實驗順利進行.
(2)請將實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮).
(3)小明合理地連接好電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮.小明分析后發(fā)現(xiàn)是燈泡的故障.若電流表沒有示數(shù),電表表有示數(shù),可以判斷燈泡斷路;若電流表有示數(shù),電壓表沒有示數(shù),可以判斷燈泡短路.
(4)下表為某小組的實驗記錄,老師認為該小組數(shù)據(jù)處理過程有誤,你認為錯誤之處是求平均值作為額定功率,正確測量結(jié)果應為P=1.9W.
實驗序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A功率/W額定功率/W
12.840.381.08P=$\frac{1.08+1.52+1.90}{3}$=1.50
23.620.421.52
33.800.501.90

分析 (1)連接電路時,開關(guān)必須處于斷開狀態(tài);計算出小燈泡正常發(fā)光時,需要串聯(lián)的電阻值,根據(jù)這個電阻值選擇合適的滑動變阻器.
(2)根據(jù)燈泡的額定電壓選擇電壓表的量程;使燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,滑動變阻器的滑片向左移動時小燈變亮,說明滑動變阻器接入電路的阻值減小,故將A接線柱接入電路;
(3)當燈泡斷路時,燈泡不亮,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù);當燈泡短路時,燈泡不亮,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),據(jù)此分析故障原因;
(4)由于燈泡的實際功率不是定值,所以不能求平均值;當燈泡在額定電壓下,燈泡正常工作時的實際功率等于燈泡的額定功率.

解答 解:(1)連接電路時,開關(guān)必須處于斷開狀態(tài);
當燈正常發(fā)光時,電路中的電流:I=$\frac{U}{R}$=$\frac{3.8V}{10Ω}$=0.38A;
電路的總電阻為R=$\frac{6V}{0.38A}$≈15.8Ω,則變阻器連入的電阻為R=R-R=15.8Ω-10Ω=5.8Ω,所以選10Ω 的滑動變阻器;
(2)已知燈泡的額定電壓為3.8V,因此電壓表的量程選擇0~15V;
使燈泡的右接線柱與滑動變阻器的A接線柱相連,電壓表的15V接線柱與燈泡的右接線柱相連,如下圖所示:

(3)燈泡的故障,若電流表沒有示數(shù),電壓表有示數(shù),可以判斷燈泡斷路;若電流表有示數(shù),電壓表沒有示數(shù),可判斷燈泡短路;
(4)由于燈泡的實際功率不是定值,所以不能通過求平均值的方法來求功率,該小組數(shù)據(jù)處理過程是錯誤的;
額定功率等于燈泡正常工作時的實際功率,即實際電壓為3.8V時的實際功率1.90W.
故答案為:
(1)斷開;10;
(3)斷路;短路;
(4)求平均值作為額定功率;1.90.

點評 本題考查了連接實物電路圖、滑動變阻器的選擇、電路故障分析、實驗數(shù)據(jù)處理等,是實驗的?紗栴},一定要掌握;連接實物電路圖時,要注意電表量程的選擇,注意題目要求.

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