题目内容

【题目】测量小灯泡额定功率的实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室只有:R1(10Ω 1A)、R2(50Ω 0.2A)、R3(100Ω 0.5A)三种规格的滑动变阻器可供选择。

(1)请画出实验电路图。 ___

(2)通过估算,滑动变阻器应选择_______(选填“R1”、“R2“R3”)

(3)同学们检查器材完好,按电路图连接电路,当闭合开关时,发现电流表指针偏转情况如图所示,造成这种现象的原因是_______

(4)同学们纠正了错误,正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,请分析出现这种现象的原因是_______。为测量小灯泡的额定功率,接下来的操作应该是_______,读出并记录电流表的示数。

(5)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图,为_______,则小灯泡的额定功率为_______

【答案】R3电流表正负接线柱接反了造成的小灯泡实际功率太小,不足以让小灯泡发光调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5V0.26A0.65W。

【解析】

(1)在测量小灯泡额定功率的实验中,根据P=UI可知,电压表测量小灯泡的电压,电流表测量电流,用滑动变阻器调节灯泡两端的电压使其等于灯泡的额定电压,所以滑动变阻器串联在电路中,电路图如下

(2)已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常工作电流约,电源电压为6V,由串联电路电压的规律可知,当小灯泡正常发光时,变阻器分得的电压:

U=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,

由欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻大小约为:

因此应选择最大阻值大于14Ω,且允许通过电流大于0.25A的滑动变阻器,故选用R3(100Ω 0.5A)的变阻器;

(3)由图1所示电流表可知,当闭合开关时,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;

(4)闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表均有示数,说明电路是连通的,因为小灯泡的实际功率太小,不足以让小灯泡发光;

为测量小灯泡的额定功率,此时应调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为2.5V,读出并记录电流表的示数

(5)由图2可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.26A;

则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.26A=0.65W。

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