Question

【題目】在測量小燈泡電功率的實驗中，提供的器材有：額定電壓是3．8V、電阻約為8Ω的小燈泡一個，電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、開關(guān)、“20Ω 1A”的滑動變阻器各一個，導(dǎo)線若干．

（1）請根據(jù)圖甲的電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙的實物電路連接完整．

（2）實驗中燈泡突然熄滅，可能是燈泡斷路，也可能是燈泡短路．下列操作能判斷出故障類型的是 ．

A．直接更換小燈泡

B．觀察電壓表示數(shù)

C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光

D．移動滑動變阻器滑片，觀察電壓表示數(shù)是否變化

（3）排除故障后，閉合開關(guān)，移動滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為3．8V時，電流表示數(shù)如圖丙所示，則通過小燈泡的電流是 A，燈泡的額定功率是 W．

（4）若電壓表0～15V量程斷路，阿榮設(shè)計如圖丁所示的電路，繼續(xù)實驗：

①閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片P置于滑動變阻器的 位置（選填“A端”、“B端”、“中間偏左”或“中間偏右”）．②移動滑片P，當(dāng)電壓表示數(shù)為 V時，小燈泡正常發(fā)光．

（5）若將小燈泡換成發(fā)光二極管，測量發(fā)光二極管的電功率，發(fā)現(xiàn)在亮度相當(dāng)?shù)那闆r下，每次所測得的電功率都比小燈泡的小，從能量轉(zhuǎn)化角度分析，其原因是二極管的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率 （選填“高”、“ 低”）．

Answer 1

【答案】

（1）

（2）B

（3）0．5 1．9

（4）中間偏左 2．2

（5） 高

【解析】

試題分析：（1）燈泡的額定電壓是3．8V，所以電壓表應(yīng)選擇0-15V的量程，見答案；

（2）判斷燈泡斷路還是短路，應(yīng)觀察電壓表示數(shù)，若燈泡短路則電壓表也被短路示數(shù)為0，若燈泡斷路，電壓表仍可以接在電源的正負兩極上，電壓表示數(shù)為電源電壓；

（3）由圖可知電流表的量程為0-0．6A，分度值為0．02A，電流表的示數(shù)為0．5A，燈泡的額定功率P=UI=3．8V×0．5A=1．9W;

（4） 如圖丁所示的電路，燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，若將滑片P置于滑動變阻器的A端，滑動變阻器接入電路的電阻為0，燈泡將會燒毀；若將滑片P置于滑動變阻器的B端，滑動變阻器接入電路的電阻最大，分得的電壓最大，超過3V，電壓表將會被燒毀；所以當(dāng)滑動變阻器的示數(shù)與燈泡電阻相同時電壓表的示數(shù)達到3V，所以應(yīng)將滑動變阻器的滑片位于中間偏左。由于燈泡的額定電壓是3．8V，電源電壓為6V，當(dāng)電壓表的示數(shù)，即滑動變阻器兩端的電壓為U2=U-U1=6V-3．8V=2．2V時，燈泡兩端的為3．8V，燈泡正常發(fā)光；

（5）小燈泡發(fā)光時，燈絲會發(fā)熱，將部分電能轉(zhuǎn)化為熱能，電能轉(zhuǎn)化為光能的效率低，與小燈泡相比二極管的電能轉(zhuǎn)化為光能的效率高。