Question

【題目】在測量“小燈泡的額定功率”的實驗中，實驗室提供的實驗器材有：

A．電源（電壓為4.5V），

B．電流表A1（量程為0﹣0.6A，電阻為0.5Ω）

C．電流表A2（量程為0﹣3A，電阻為0.2Ω）

D．電壓表V1（量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ）

E．電壓表V2（量程為15V，內(nèi)阻為1kΩ）

F．滑動變阻器R（阻值0﹣10Ω）

G．定值電阻R0=800Ω

H．待測小燈泡L（額定電壓為3.8V，額定功率大約是1.2W）

I．開關(guān)S一個，導線若干

實驗要求：既要保證電路安全，又要提高測量精確度；為了減小系統(tǒng)誤差，測量時電表示數(shù)應(yīng)大于量程的三分之一。則

（1）根據(jù)實驗要求，電流表應(yīng)選_______，電壓表應(yīng)選_______（選填器材前的字母代號）。

（2）根據(jù)實驗要求，在虛線方框內(nèi)畫出實驗電路圖（其中部分電路已畫出）。________

（3）根據(jù)實驗電路圖，請用筆畫線代替導線，將實驗器材連接起來使之成為實驗電路（其中部分導線已連接好）。_______

（4）在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到_______端（選填實物圖中“a”或“b”）；正確連接實驗電路后，開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)，仔細檢查電路各部分均接觸良好，其原因可能是_______。

Answer 1

【答案】 B D b 小燈泡L斷路

【解析】

（1）待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，額定功率大約是1.2W，

由P=UI得，小燈泡的額定電流大約為：

，

因為小燈泡L的額定電流0.32A小于0.6A，且大于電流表A1量程的三分之一，

所以，根據(jù)實驗要求，電流表應(yīng)選B。

因為電源電壓為4.5V，待測小燈泡L的額定電壓為3.8V，大于V1的量程

但小于電壓表V2量程的三分之一，為了使偏轉(zhuǎn)角度盡量大，電壓表應(yīng)選D。

（2）為了測量小燈泡的額定功率，應(yīng)使其兩端的電壓為3.8V，由于電壓表（量程為3V，內(nèi)阻為3kΩ），因此可將電壓表與R0串聯(lián)后在并聯(lián)在小燈泡L的兩端，電流表接在干路上（即電流表外接法），

當燈泡L正常發(fā)光時，其兩端的電壓為UL=3.8V，

根據(jù)串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，電壓表和R0所在支路電壓：

串聯(lián)電路電流相等，所以電壓的比等于電阻的比，即電壓表V1與定值電阻R0兩端的電壓之比：

聯(lián)合以上兩式可解得：，；

所以實驗電路圖如下：

（3）根據(jù)實驗電路圖，按電流的流經(jīng)順序?qū)⑵溥B接起來，如下圖所示：

（4）根據(jù)保護電路的原則，在閉合開關(guān)前，應(yīng)使電路中的電流最小，即滑動變阻器接入電路的阻值最大，由實驗電路可知，滑動變阻器的滑片應(yīng)滑到b端。

開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路性故障，電壓表有示數(shù)，說明電壓表兩接線柱到電源兩極是連通的，則故障應(yīng)為與電壓表并聯(lián)的部分斷路，即小燈泡L斷路。