Question

12．測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)中，已知小燈泡的額定電壓為3.8V，完成下列填空：

（1）電源至少應(yīng)選用3節(jié)干電池串聯(lián)；
（2）連接電路時(shí)電壓表應(yīng)選用0-15V 量程；
（3）測(cè)定小燈泡額定功率時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)為3.8V，同時(shí)記下電流表的示數(shù)．
（4）已知小燈泡的額定功率小于2W，如圖1所示，請(qǐng)你在實(shí)物圖上用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線連接好（要求正確選擇電壓表和電流表的量程）．
（5）某同學(xué)在連接滑動(dòng)變阻器時(shí)，由于接線錯(cuò)誤使滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)時(shí)不能改變小燈泡的亮暗程度．下面兩種情況，請(qǐng)你判斷他是如何連接的？
第一種：小燈泡較亮?xí)r，他是把導(dǎo)線的端點(diǎn)分別與滑動(dòng)變阻器的CD連接．
第一種：小燈泡較暗時(shí)，他是把導(dǎo)線的端點(diǎn)分別與滑動(dòng)變阻器的AB連接．
（6）在正確連接電路并調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表如圖2所示，其讀數(shù)為0.32A，則小燈泡的額定功率是1.216W．
（7）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若發(fā)光的燈泡突然熄滅，電壓表讀數(shù)變大，電流表無(wú)示數(shù)，可能的原因是燈泡斷路
（8）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡兩端電壓高于額定電壓的1/5時(shí)，小燈泡的實(shí)際功率是額定功率的D
A．$\frac{6}{5}$倍        B.$\frac{4}{50}$倍    C．$\frac{5}{6}$倍       D.$\frac{36}{25}$倍．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)燈泡的額定電壓與一節(jié)干電池的電壓來(lái)確定電池的節(jié)數(shù)分析解答；
（2）根據(jù)額定電壓選擇電壓表的量程；
（3）測(cè)定燈泡的額定功率，應(yīng)使燈泡兩端的電壓等于其額定電壓；
（4）由燈泡的額定電壓確定電壓表的量程．電壓表與燈泡并聯(lián)，由燈泡的額定功率和額定電壓求得電流，確定電流表的量程，電流表與燈泡串聯(lián)，注意電壓表和電流表的正負(fù)接線柱，滑動(dòng)變阻器選擇一上一下串聯(lián)在電路中，開(kāi)關(guān)控制電路串聯(lián)在電路中；
（5）滑動(dòng)變阻器都接上面兩個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器被短路，燈泡很亮．
滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于定值電阻，燈泡很暗．
（6）電流表讀數(shù)：確定使用的量程，確定每一個(gè)大格和每一個(gè)小格各代表多少．知道燈泡的額定電壓和額定電流，根據(jù)P=UI計(jì)算額定功率；
（7）燈泡熄滅，電流表示數(shù)幾乎為零，說(shuō)明發(fā)生了斷路或短路．再根據(jù)電壓表現(xiàn)象分析電路故障原因；
（8）根據(jù)P=$\frac{{U}^{2}}{R}$分析即可．

解答 解：（1）燈泡的額定電壓為3.8V，所以所需電池的節(jié)數(shù)為n=$\frac{3.8V}{1.5V}$≈2.5，所以最少為3節(jié)；
（2）燈泡的額定電壓為3.8V，所以電壓表應(yīng)選擇0～15V的量程；
（3）測(cè)定小燈泡額定功率時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為其額定電壓3.8V，同時(shí)記下電流表的示數(shù)；
（4）燈泡額定電壓為3.8V，電壓表選擇0～15V量程，電壓表與燈泡并聯(lián)．
燈泡正常工作電流為：I=$\frac{P}{U}$=$\frac{2W}{3.8V}$=0.5A＜0.6A，電流表選擇0～0.6A量程，電流表與燈泡串聯(lián)，電流從電壓表和電流表的正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出．
滑動(dòng)變阻器選擇一上一下串聯(lián)在電路中．開(kāi)關(guān)串聯(lián)在電路中．如圖．
 ；
（5）第一種：當(dāng)滑動(dòng)變阻器都接上面兩個(gè)接線柱時(shí)，移動(dòng)滑片不改變燈泡亮度，電路電流較大，燈泡較亮；
第二種：滑動(dòng)變阻器都接下面兩個(gè)接線柱，移動(dòng)滑片不改變燈泡亮度，電路電流較小，燈泡較暗；
（6）電流表使用的0～0.6A量程，每一個(gè)大格代表0.2A，每一個(gè)小格代表0.02A，電流為0.32A，
P_額=U_額I_額=3.8V×0.32A=1.216W；
（7）實(shí)驗(yàn)時(shí)，若發(fā)光的燈泡突然熄滅，電流表無(wú)示數(shù)，可能是電路發(fā)生斷路，電壓表讀數(shù)變大，說(shuō)明電壓表與電源連通，所以電路故障可能是燈泡斷路了；
（8）若小燈泡兩端電壓高于額定電壓的$\frac{1}{5}$時(shí)，U_實(shí)=$\frac{6}{5}$U_額，
所以實(shí)際功率：P_實(shí)=$\frac{{{U}_{實(shí)}}^{2}}{R}$=$\frac{（{\frac{6}{5}{U}_{額}）}^{2}}{R}$=$\frac{36}{25}$×$\frac{{{U}_{額}}^{2}}{R}$=$\frac{36}{25}$P_額．
故答案為：（1）3；串；（2）0-15V；（3）移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；3.8V；（4）見(jiàn)上圖；（5）CD；AB；（6）0.32；1.216；（7）燈泡斷路；（8）D．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、注意事項(xiàng)、電表讀數(shù)、滑動(dòng)變阻器使用、電路故障、電功率公式的應(yīng)用等，考查的知識(shí)點(diǎn)多，但是難度不大，都是�？紗�(wèn)題要掌握好．