(2012?淄博)圖1是小紅同學(xué)在“測量小燈泡的電功率”實驗中連接的實驗電路,小燈泡的額定電壓為3.8V,電源電壓為6V.
(1)當開關(guān)閉合,滑動變阻器的滑片向左滑動時,電流表示數(shù)
變大
變大
,電壓表示數(shù)
不變
不變
.(填“變大”“變小”或“不變”)
(2)同組的小剛同學(xué)發(fā)現(xiàn)接線中有一處錯誤,所以才出現(xiàn)上述現(xiàn)象,而且只需改動一根導(dǎo)線的連接,就會符合實驗要求.請你在需要改動的導(dǎo)線上打上“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接線.
(3)電路連接正確后,他們正常進行實驗并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中.若第二次測量時電流表的示數(shù)如圖2所示,則此時電流為
0.38
0.38
A,小燈泡的額定功率為
1.444
1.444
W.
實驗次數(shù) 1 2 3
電壓U/V 3.0 3.8 4.5
電流I/A 0.34 0.42
(4)假設(shè)電壓表的0~15V 量程已損壞,只有0~3V 量程能正常使用.若利用現(xiàn)有器材測出小燈泡的額定功率,請在虛線框中畫出你設(shè)計的電路圖.
分析:(1)由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電流表測電路電流,電壓表測燈泡與滑動變阻器串聯(lián)電壓,即電源電壓,根據(jù)滑片的移動方向判斷滑動變阻器接入電路的阻值如何變化,由歐姆定律判斷電壓表與電流表示數(shù)如何變化.
(2)測小燈泡電功率實驗中,電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián),測燈泡電壓,據(jù)此找出電路錯誤并改正.
(3)由圖2確定電流表的量程與分度值,讀出電流表的示數(shù),由電功率公式P=UI可以求出燈泡的額定功率.
(4)燈泡額定電壓是3.8V,電源電壓是6V,燈泡正常發(fā)光時,滑動變阻器電壓是6V-3.8V=2.2V<3V,電壓表0~15V量程損壞,可以使用電壓表0~3V量程,讓電壓表與滑動變阻器并聯(lián),據(jù)此設(shè)計實驗電路.
解答:解:(1)由電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電流表測電路電流,電壓表測燈泡與滑動變阻器串聯(lián)電壓,即電源電壓,移動滑片時,電源電壓不變,電壓表示數(shù)不變;由電路圖可知,滑片向左滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值變小,電源電壓不變,由歐姆定律可知,電路電流變大,電流表示數(shù)變大.
(2)由圖1所示電路圖可知,電壓表并聯(lián)在燈泡與滑動變阻器串聯(lián)電路兩端,電壓表連接錯誤,電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián),電路圖如圖甲所示.
(3)由圖2可知,電流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表示數(shù)是0.38A;由表中實驗數(shù)據(jù)可知,此時電壓表示數(shù)是3.8V,燈泡功率為額定功率,燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.38A=1.444W.
(4)電壓表的0~15V量程已損壞,只有0~3V量程能正常使用,可以使用電壓表的0~3V量程,讓電壓表與滑動變阻器并聯(lián),電路圖如圖乙所示.
故答案為:(1)變大;不變;(2)電路圖如圖甲所示;(3)0.38;1.444;(4)電路圖如圖乙所示.
點評:本題考查了電路的動態(tài)分析、查找電路圖錯誤并改正、電流表讀數(shù)、設(shè)計實驗電路圖等,是實驗的常考問題,一定要掌握;對電流表讀數(shù)時應(yīng)先確定電流表的量程與分度值,然后再讀數(shù),讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直.
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