按圖1所示的電路圖做“測量小電燈的功率”的實驗.所用器材有:標(biāo)有“3.8V”字樣的待測小電燈、電壓恒為6V的電源、標(biāo)有“20Ω 1A”的滑動變阻器、電流表(量程為0~0.6A、0~3A)、電壓表(量程為0~3V、0~15V)、開關(guān)及導(dǎo)線若干.
(1)某學(xué)生按圖連好電路,檢查確認(rèn)元件完好、電路連接正確后,閉合開關(guān)S時發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,該同學(xué)接下來應(yīng)該進(jìn)行的一步操作是:______.
(2)某學(xué)生的實驗記錄如下表.
電壓表的示數(shù)U/V | 電流表的示數(shù)I/A | 小電燈的功率P/W |
2.0 | 0.20 | |
2.5 | 0.22 | |
3.0 | 0.25 | |
3.8 | 0.30 | |
4.5 | 0.32 |
①小電燈的額定功率為______w;
②當(dāng)小電燈正常工作時,滑動變阻器連入電路的阻值是______Ω.(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
(3)若電壓表的0-15V量程已損壞,只能使用0~3V量程,其它器材不變,如何測出小電燈的額定功率?
①在虛線框中畫出測量電路圖(圖2);
②若小電燈兩端最大可加4.5V的電壓,為保證實驗時你所設(shè)計的測量電路中各元件的安全,參照上表中的實驗數(shù)據(jù),可計算得:滑動變阻器可調(diào)節(jié)的范圍應(yīng)是______Ω~______Ω.(計算結(jié)果保留一位小數(shù))
解:(1)連好電路,檢查確認(rèn)元件完好、電路連接正確后,閉合開關(guān)S時發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,有可能是滑動變阻器連入電路的電阻值太大,通過的電流太小,導(dǎo)致燈泡無法發(fā)光,所以接下來的操作是:移動滑動變阻器的滑片,觀察燈泡是否發(fā)光;
(2)①燈泡的額定電壓U額=3.8V,此時的電流I=0.30A,所以燈泡的額定功率P額=U額I=3.8V×0.30A=1.14W;
②滑動變阻器兩端的電壓U滑=U-U額=6V-3.8V=2.2V,
滑動變阻器連入電路的阻值:R滑==≈7.3Ω;
(3)①電源、開關(guān)、滑動變阻器、燈泡、電流表組成串聯(lián)電路,電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,電路圖如圖所示;
②a、當(dāng)電壓表示數(shù)為最大值3V時,小電燈兩端的電壓為6V-3V=3V,由表中數(shù)據(jù)知,電流為0.25A,此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑1==12Ω;
b、當(dāng)小電燈電壓為4.5V時,由表中數(shù)據(jù)知,電路電流為0.32A,此時滑動變阻器兩端電壓為6V-4.5V=1.5V,此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑2=≈4.7Ω;
則滑動變阻器接入電路的阻值范圍是4.7Ω~12Ω;
故答案為:(1)移動滑動變阻器的滑片,觀察燈泡是否發(fā)光;(2)①1.14;②7.3;(3)①電路圖見上圖;②4.7;12.
(1)連好電路,檢查確認(rèn)元件完好、電路連接正確后,閉合開關(guān)S時發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,有可能是滑動變阻器連入電路的電阻值太大,通過的電流太小,導(dǎo)致燈泡無法發(fā)光;
(2)①從表中找出燈泡額定電壓下的電流值,根據(jù)P=UI求出燈泡的額定功率;
②根據(jù)燈泡的額定電壓和電源電壓,求出滑動變阻兩端的電壓,根據(jù)燈泡的額定電流,求出滑動變阻器連入電路的電阻值;
(3))①0~15V量程已損壞,而燈泡額定電壓為3.8V,超過電壓表的另一量程0~3V;電源電壓是6V,燈泡正常發(fā)光時,與燈泡串聯(lián)的滑動變阻器電壓為6V-3.8V=2.2V,小于電壓表量程0~3V,因此可以用電壓表測滑動變阻器電壓,以便間接測量燈泡電壓,據(jù)此作出電路圖;
②根據(jù)題意確定滑動變阻器兩端的最大電壓與最小電壓值,由串聯(lián)電路特點求出相應(yīng)的燈泡電壓,由表中數(shù)據(jù)找出電壓所對應(yīng)的電流,然后由歐姆定律求出滑動變阻器接入電路的最大與最小阻值,然后確定其范圍.
點評:本題考查了電路故障分析、求功率、求電阻阻值、設(shè)計實驗電路圖等問題,最后一問求滑動變阻器接入電路的阻值范圍有一定難度;解題時要認(rèn)真、細(xì)心答題.
高考物理16大解題技巧:在物理學(xué)習(xí)中只要是因為不會做題造成的失分問題都不是大問題,但凡是因為會做題卻造成的失分問題都不是小問題。比如有很多學(xué)生因為規(guī)范性差、粗心大意(審題、計算錯誤)造成的失分。而這些只要平時養(yǎng)成好習(xí)慣都是完全可以避免的。嚴(yán)肅一些來說是否認(rèn)真、是否細(xì)心乃是一個人素質(zhì)高低的體現(xiàn)。