小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样).
(1)如图甲所示,小丽所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是________.
A.更换小灯泡;B.检查电路是否断路;C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)实验过程中,当电压表示数为________V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,其值为________ A,小灯泡的额定功率为________W.
(4)在某次实验时,电流表出现了故障不能使用,并且小灯泡的螺旋套上,只看得清0.3A的字样,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知)、几个开关和导线若干,设计电路,测量小灯泡的额定功率.请在图丙中帮他完成电路设计.(在图丙空档处画元件或用导线相连或不画元件和导线)
解:(1)电压表应并联在灯泡两端,灯泡和滑动变阻器串联,所以将电流表与灯泡之间的连线去掉,将灯泡的右接线柱与电压表的负接线柱相连,如下图:
(2)电流表有示数,而灯泡不发光,可能是电路电流太小,灯泡实际功率太小,不足以引起灯泡发光造成的,可以向左移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使电路电流变大,灯泡实际功率变大,看灯泡能否发光;故选C.
(3)因为灯泡的额定电压为2.5V,所以当电压表示数为2.5V时,小灯泡达到额定功率;
由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.24A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.24A=0.6W.
(4)灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联,电压表分别测灯泡电压、灯泡与定值电阻的串联电压,电路图如图所示.
故答案为:(2)C;(3)2.5;0.24;0.6.
(1)实物连接图中,主要从电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法上考虑:
从电流表和电压表的量程、连接方式、正负接线柱三个方面分析.
从滑动变阻器的接线柱选择和滑片位置分析.
(2)如果滑动变阻器接入电路的阻值太大,电路电流太小,灯泡实际功率太小,灯泡不发光,可以移动滑动变阻器滑片,减小滑动变阻器接入电路的阻值,看灯泡能否发光.
(3)当灯泡两端电压等于灯泡的额定电压时,灯泡正常发光;根据图乙所示电流表确定电流表量程与分度值,读出电流表示数,然后由电功率公式P=UI求出灯泡的功率.
(4)电流表损坏,用电压表测出定值电阻两端电压,求出电路电流,然后求出灯泡功率,据此设计实验电路.
点评:本题考查了连接电路图、电表读数、求灯泡功率、实验电路设计等问题,有一定难度;连接电路图时,注意电压表量程的选择;应用串联电路电流相等的特点、串联电路电压特点是设计实验电路图的关键.