题目:
(2005·十堰)在测2.5V 小灯泡(电阻大约10Ω左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路.其中电源电压为6V.
①请用笔画线将甲图中的电路连接完整,然后在乙图中画出相应的电路图;
②在连接电路时,有“10Ω 1A”和“20Ω 1A”两个滑动变阻器可供选择,则应该选择
20Ω1A
20Ω1A
的变阻器连入电路,才能保证实验顺利进行.
③在连接电路时必须注意两点,即:
开关应断开
开关应断开
;
滑动变阻器应处于最大阻值处
滑动变阻器应处于最大阻值处
.且电路连接无误,闭合开关后,发现灯不亮,且电压表有示数,电流表无示数.则产生这个故障的原因是
灯泡断路
灯泡断路
.
④故障排除后,小明调节滑片P 的位置.使电压表的示数为2.5V,这时电流表的示数如图丙所示.则该灯泡的额定功率是
0.65
0.65
瓦.
答案
20Ω1A
开关应断开
滑动变阻器应处于最大阻值处
灯泡断路
0.65
解:(1)根据电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,滑动变阻器一上一下的原则串联在电路中,开关控制电路连接实物图.如图所示:
画出电源符号,从正极开始,按照电流方向依次将开关、滑动变阻器、灯泡、电流表串联,最后把电压表与灯泡并联.如图.
(2)当灯正常发光时,电路中的电流为I=
=
=0.25A,
电路的总电阻为R
总=
=24Ω,变阻器连入的电阻为R=R
总-R
L=24Ω-10Ω=14Ω,
所以滑动变阻器选20Ω 1A.
(3)为保护电路元件,实验前开关应断开、滑动变阻器应处于最大阻值处.灯泡不亮,可能是灯泡短路或断路;电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明灯泡断路.
(4)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.26A.
该灯泡的额定功率为P=UI=2.5A×0.26A=0.65W.
故答案为:(1)如上图所示;(2)20Ω 1A;(3)开关应断开;滑动变阻器应处于最大阻值处;灯泡断路;(4)0.65.
考点梳理
探究用电器的电功率实验;根据实物图画电路图;实物的电路连接;电流表的读数方法;电流表、电压表在判断电路故障中的应用;额定功率.
(1)根据电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,滑动变阻器一上一下的原则串联在电路中,开关控制电路连接实物图;按电流流向法画电路图:先从电源的正极开始,依次将串联的元件画出,连到电源的负极,最后把电压表并联在小灯泡的两端.
(2)计算出小灯泡正常发光时,需要串联的电阻值,根据这个电阻值选择合适的滑动变阻器.
(3)连接电路时,开关断开,滑片移到滑动变阻器移到最大阻值,防止电路中电流过大烧坏电路元件.灯泡不亮,灯泡可能是短路或断路.根据短路或断路时,电压表、电流表的示数变化情况来确定答案.
(4)根据电流表的量程和分度值确定电压表的示数,根据P=UI求出该灯泡的额定功率.
本题考查了探究灯泡额定功率的实验:实物图的连接、根据实物图画电路图、滑动变阻器的选择、实验的注意事项、电路故障的判断和电功率的计算等,虽然涉及的知识点较多,但都是基本内容,所以平时要多注意基础知识的学习.
计算题;实验题;作图题.