某同学测定额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,灯泡的电阻约为15Ω,他所连接的电路如图甲所示.
(1)请指出该电路中的两个错误或不当之处.
①________;②________.
(2)当该同学正确连线后,开关闭合前,滑片P应移到________(填“A”或“B”)端,目的是为了________.除此之外,滑动变阻器在实验中还有另外一个作用:________
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为3.8V时.电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为________W,还可以算出小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.
(4)另一组同学在在实验时,小灯泡突然熄灭,检查发现的示数为零,的示数接近电源电压,请你帮小明分析电路的故障可能是:________.
A.灯泡短路;B.灯泡断路;C.电压表短路;D.电流表断路.
解:
(1)由电路图可知,电压表并联在灯泡和滑动变阻器两端,测二者的总电压是错误的;
灯泡的额定电压为3.8V,而电源的电压为2×1.5V=3V,故电源的电压太小;
灯泡的额定电流I==≈0.25A,所以电流表的量程为0~0.6A,故电流表量程选择0~3A不当.
(2)为保护电路,开关闭合前,滑片P应移到最大阻值处的A端;
滑动变阻器在电路中的另一个作用是改变灯泡两端的电压.
(3)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,
灯泡的额度功率P=UI=3.8V×0.26A=0.988W,
小灯泡正常发光时的电阻R==≈14.6Ω.
(4)根据灯泡不亮,电流表无示数,可判断电路没有电流通过,是断路;根据电压表的示数接近电源的电压,可判断和电压表并联的用电器断路,电压表测量的是电源电压,选项B正确.
故答案为:
(1)①电压表没有并联在灯泡的两端(或电源电压太小);②电流表的量程选择过大;
(2)A;保护电路;改变灯泡两端的电压;
(3)0.988;14.6;
(4)B.
(1)实物连接图中找错误之处,主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑:从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑;从滑动变阻器接线柱的选择考虑.
(2)为防止电路中电流过大烧坏用电器,闭合开关时滑动变阻器处于最大阻值处;测量小灯泡的电阻时,我们要改变待测电阻两端的电压,可以多测几组数据,据此可知滑动变阻器的另一个作用.
(3)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数,利用P=UI求出灯泡的额度功率,利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻.
(4)灯泡不亮,电流表无示数,说明电路没有电流通过是断路,电压表的示数接近电源的电压,说明和电压表并联的用电器断路,电压表测量的是电源电压.
点评:本题考查了实验电路的错误判断、滑动变阻器的作用、电流表的读数、欧姆定律和电功率公式的应用,这是电学实验题的常见题型,对于电路错误要根据现象来判断,特别是电流表、电压表的有无示数是判断的关键.
联系生活——学习物理妙招:学习物理,要理顺解题思路,归纳起来就是一看二想三画图,根据模式去解题,具体来说,就是要:首先看题,寻找题设中的关键字眼,理解这些字眼中的特殊含义