题目内容
【题目】小华同学做“测定小灯泡的电功率”实验,所用器材:电源、小灯(标有“2.5V”字样)、滑动变阻器(“20Ω 1A”或“10Ω 2A”)、电压表、开关及若干导线,所有器材均完好;小华正确连接电路,并将滑片置于变阻器一端。闭合开关,小灯一闪随即熄灭,电压表的示数如图(a)所示。接着小华更换相同规格的小灯重新实验,他正确连接好电路,并将滑片置于变阻器一端,闭合开关后,电压表、电流表的示数如图(b)、(c)所示。接着他移动变阻器的滑片,观察到小灯逐渐变亮,电压表示数逐渐变大。当小灯正常发光时,滑片P的位置恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半):
①刚开始实验时,他在连接电路时存在的问题是_________;
②实验中所用的电源电压为________伏;滑动变阻器规格为_______;
③请根据相关信息,求出小灯的额定电功率。_______(本小题需写出计算过程)。
【答案】闭合开关前,滑动变阻器处于最小阻值处 4.5 “10Ω 2A” 1瓦
【解析】
①[1]在“测定小灯泡的电功率”的实验中,实验电路图如图所示:
小华正确连接电路,并将滑片置于变阻器一端。闭合开关,小灯一闪随即熄灭,说明电路中电流过大,即闭合开关前,滑动变阻器处于最小阻值处。
②[2]开始时小灯一闪随即熄灭,灯泡烧坏了,导致灯泡断路,电压表则测电源电压,示数如图(a)所示;小华更换相同规格的小灯重新实验,他正确连接好电路,并将滑片置于变阻器一端,此时将滑动变阻器处于最大阻值处,闭合开关后,电压表测灯泡两端电压,示数如图(b)。因为图(a)的电压表指针偏转角度小于图(b),但电源电压大于小灯泡两端电压,所以图(a)的电压表示数一定大于图(b)电压表示数,因此图(a)的电压表选择的是0~15V的量程,示数为4.5V,图(b)的电压表选择的是0~3V的量程,示数为1.5V。所以电源电压为4.5V。
[3]小华更换相同规格的小灯重新实验,他正确连接好电路,并将滑片置于变阻器一端,此时将滑动变阻器处于最大阻值处,闭合开关后,电压表测灯泡两端电压为1.5V。
此时滑动变阻器两端电压
此时电流表示数如图(c)所示,此时电路中电流较小,所以选择的是0~0.6A的量程,所以电路中电流为0.3A。
滑动变阻器的最大阻值是
所以滑动变阻器的规格是“10Ω 2A”。
③[3]当小灯正常发光时,滑片P的位置恰好在中点上(即变阻器连入电路的电阻为最大阻值的一半)。
此时滑动变阻器两端电压
电路中电流
小灯的额定电功率