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小明按如图所示电路图做“测量某用电器的电功率”的实验,实验室可提供下列器材.A.电流表B.电压表C.滑动变阻器R(阻值0〜20Ω)D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻不随温
题目详情
小明按如图所示电路图做“测量某用电器的电功率”的实验,实验室可提供下列器材.
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0〜20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻不随温度变化)
E.电源E(电压4.5V并保持不变)
F.开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为___A;加在用电器两端的最大电压为___V;
(2)若小明所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一.则测出的灯泡的功率范围只能是___.
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,小明进一步观察并检查电路.当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的观察,就可判断出电路的故障:
如果小明观察到___,则故障是___;
如果小明观察到___,则故障是___.
(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如表.你认为这张表格的设计是___(选填“正确”或“错误”)的.
A.电流表
B.电压表
C.滑动变阻器R(阻值0〜20Ω)
D.电阻为6Ω的待测灯泡L(电阻不随温度变化)
E.电源E(电压4.5V并保持不变)
F.开关S及导线若干
(1)根据电路图和实验室提供的器材,可判断出:实验时通过灯泡的最小电流为___A;加在用电器两端的最大电压为___V;
(2)若小明所选电压表的量程为0~3V、电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一.则测出的灯泡的功率范围只能是___.
(3)小明按电路图连接好电路后进行实验,由于电路中某一处有故障,当闭合开关时电压表无示数.为查出电路故障,小明进一步观察并检查电路.当检查到电源、开关、电压表、电流表、导线及其连接都完好时,小明结合前面的观察,就可判断出电路的故障:
如果小明观察到___,则故障是___;
如果小明观察到___,则故障是___.
(4)排除故障后,小明继续进行实验,在对测量数据的记录和处理时,他设计了如表.你认为这张表格的设计是___(选填“正确”或“错误”)的.
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W | 平均电功率P/W |
1 | ||||
2 | ||||
3 |
▼优质解答
答案和解析
(1)当变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω时,电路中的总电阻R1=20Ω+6Ω=26Ω,电路中的最小电流
I1=
=
=0.173A;当变阻器连入电路中的电阻为0时,电源电压全部加在其两端,大小为4.5V;
(2)电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一,即通过电路的电流至少为I小=0.6A×
=0.2A;
通过电路的最大电流则由用电器两端的最大电压决定,因小明所选电压表的量程为0~3V,故用电器两端的最大电压为3V,根据欧姆定律,通过电路的最大电流I大=
=
=0.5A<0.6A,用电器的最小功率P小=I小2R=(0.2A)2×6Ω=0.24W;
用电器的最大功率P大=I大2R=(0.5A)2×6Ω=1.5W,所以,测出的灯泡的功率范围只能是0.24W-1.5W;
(3)经检查,电源、开关、电压表、电流表.导线及其连接完好,故障在灯与滑动变阻器上,
电压表无示数,电流表无示数时,电路断路,电压表并联在以外的滑动变阻器断路;
电压表无示数,电流表有示数时,灯泡被短路,电压表测导线电压.
(4)灯的实际功率与电压有关,不同的电压对应不同的功率,因此设计功率的平均值一栏是错误的.
故答案为:(1)0.173;4.5;
(2)0.24W-1.5W;
(3)电流表无示数;滑动变阻器断路;电流表有示数 灯泡短路;
(4)错误.
I1=
U1 |
R1 |
4.5V |
26Ω |
(2)电流表的量程为0~0.6A,实验要求测量时通过灯泡的电流至少为电流表满刻度的三分之一,即通过电路的电流至少为I小=0.6A×
1 |
3 |
通过电路的最大电流则由用电器两端的最大电压决定,因小明所选电压表的量程为0~3V,故用电器两端的最大电压为3V,根据欧姆定律,通过电路的最大电流I大=
U |
R |
3V |
6Ω |
用电器的最大功率P大=I大2R=(0.5A)2×6Ω=1.5W,所以,测出的灯泡的功率范围只能是0.24W-1.5W;
(3)经检查,电源、开关、电压表、电流表.导线及其连接完好,故障在灯与滑动变阻器上,
电压表无示数,电流表无示数时,电路断路,电压表并联在以外的滑动变阻器断路;
电压表无示数,电流表有示数时,灯泡被短路,电压表测导线电压.
(4)灯的实际功率与电压有关,不同的电压对应不同的功率,因此设计功率的平均值一栏是错误的.
故答案为:(1)0.173;4.5;
(2)0.24W-1.5W;
(3)电流表无示数;滑动变阻器断路;电流表有示数 灯泡短路;
(4)错误.
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