题目内容
【题目】某课外实验小组在测定小灯泡额定功率的实验中,实验桌上已经备有下列器材:额定电压为2.5V的小灯泡电压未知的电源(两端电压不变)一个已知阻值为R的电阻一个滑动变阻器一只电流表3个单刀单掷开关导线若干
(1)小亮同学设计的实验电路如图所示,请你写出本实验主要测量步骤及所测物理量
A按图所示连接电路元件
B___________________________,
C___________________________
(2)本实验中,计算小灯泡额定功率的表达式P=________
(3)若将电流表换为一只电压表而其他器材不变,要在设计一种方案测量小灯泡的额定功率,同组的小刚同学已连接了一部分实验电路,请你设计完成剩余实验电路的连接,并用比划线代替导线在图中完成实物电路图其余元件的连接____________
【答案】闭合开关S1、S2,断开S3,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数(A),并记录I1; 保持滑动变阻器的滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S3、S1,记录电流表示数I2。
【解析】
要测灯泡的额定功率,根据可知应用电流表测出通过电阻的电流、电压表测出其两端的电压;实验中无电压表、有定值电阻,可根据并联电路的电压特点设计电路,即先用电流表测出通过定值电阻的电流使定值电阻两端的电压为1.5V,再用电流表测出并联电路的电流,进一步根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的额定电流,根据求出灯泡的额定功率。定值电阻、灯泡、滑动变阻器串联,用开关控制电压表分别测量灯泡与定值电阻电压,利用串联电路电流相等测出灯泡正常发光时的电流,然后求出灯泡额定电压。
(1)实验步骤:A、根据电路图连接电路;B、闭合开关S1、S2,断开S3,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数 (A),并记录I1;
C、保持滑动变阻器的滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S3、S1,记录电流表示数I2。
(2)由实验步骤可知,通过灯泡的电流,灯泡额定功率。
(3)利用串联电路电流处处相等测出灯泡正常发光时的电流,然后由求出灯泡额定功率,定值定值、灯泡、滑动变阻器串联接入电路,利用开关分别测定值电阻与灯泡两端电压,电路图如图所示。
故答案为:(1)B、闭合开关S1、S2,断开S3,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数(A),并记录I1;C、保持滑动变阻器的滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S3、S1,记录电流表示数I2。
(2);
(3)电路设计如图所示。