题目内容
阿牛测定一只额定电压为3.6V的小灯泡的额定功率,提供的器材有:电压恒定为8V的电池组一个、滑动变阻器一个、电流表和电压表各一个,电压表的内阻为RV=3000Ω,定值电阻R0一个,阻值为1500Ω,开关一个和导线若干根,阿牛发现电压表0-15V量程的分度值为0.5V,不能准确测出3.6V,请你帮阿牛设计一个能准确测出小灯泡额定功率的电路图.
(1)在虚线框内画出你所设计的电路图;
(2)写出你的测量方法:________.
解:(1)滑动变阻器串联在电路中,电流表和灯泡串联测量灯泡的电流,开关串联在电路中,电压表和定值电阻串联组成新电压表,这个整体测量灯泡的电压,这个整体和灯泡并联.电压表和定值电阻是串联的,电压表和定值电阻分担的电压之比是两者的电阻之比,所以当灯泡两端电压是3.6V时,电压表示数显示2.4V.连接如下图:
(2)测量方法:1、按电路图连接好实物图,电压表接入0~3V量程,且滑动变阻器的滑片移到最右端.
2、闭合开关,缓慢向左滑动变阻器的滑片,使原电压表示数达到2.4V.即此时虚线框这个“新电压表”两端的电压是3.6V,也就是灯泡两端的电压是3.6V.
3、读出此时电流表的示数,即为灯泡的额定电流.
4、知道灯泡两端的电压是额定电压,知道额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率.
故答案为:(1)如上图;(2)1、按电路图连接好实物图,且滑动变阻器的滑片移到最右端,电压表接入0~3V量程.
2、闭合开关,缓慢向左滑动变阻器的滑片,使原电压表示数达到2.4V.即此时虚线框这个“新电压表”两端的电压是3.6V,也就是灯泡两端的电压是3.6V.
3、读出此时电流表的示数,即为灯泡的额定电流.
4、知道灯泡两端的电压是额定电压,知道额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率.
分析:(1)电压表0~15V量程的分度值为0.5V,不能准确测出3.6V,因为电压表的电阻很大,定值电阻的电阻也很大,电压表和定值电阻串联组成一个新电压表,定值电阻可以分担一部分的电压,电压表的电阻值是3000Ω,定值电阻的阻值是1500Ω,两者串联起来分担的电压之比等于电阻之比,所以电压表分担2.4V电压,定值电阻分担1.2V电压,用电压表的3V量程可以直接测量.
(2)滑动变阻器串联在电路中起保护电路作用;电流表测量灯泡的电流,电流表和灯泡串联;开关控制整个电路,开关串联在电路中;电压表和定值电阻串联组成新电压表,这个整体测量灯泡的电压,这个整体和灯泡并联.
点评:串联电路中电阻起分担电压的作用,分担电压之比等于电阻之比,这是解决本题的关键,其它部分和测量灯泡功率的实验是相同的.
(2)测量方法:1、按电路图连接好实物图,电压表接入0~3V量程,且滑动变阻器的滑片移到最右端.
2、闭合开关,缓慢向左滑动变阻器的滑片,使原电压表示数达到2.4V.即此时虚线框这个“新电压表”两端的电压是3.6V,也就是灯泡两端的电压是3.6V.
3、读出此时电流表的示数,即为灯泡的额定电流.
4、知道灯泡两端的电压是额定电压,知道额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率.
故答案为:(1)如上图;(2)1、按电路图连接好实物图,且滑动变阻器的滑片移到最右端,电压表接入0~3V量程.
2、闭合开关,缓慢向左滑动变阻器的滑片,使原电压表示数达到2.4V.即此时虚线框这个“新电压表”两端的电压是3.6V,也就是灯泡两端的电压是3.6V.
3、读出此时电流表的示数,即为灯泡的额定电流.
4、知道灯泡两端的电压是额定电压,知道额定电流,根据P=UI计算灯泡的额定功率.
分析:(1)电压表0~15V量程的分度值为0.5V,不能准确测出3.6V,因为电压表的电阻很大,定值电阻的电阻也很大,电压表和定值电阻串联组成一个新电压表,定值电阻可以分担一部分的电压,电压表的电阻值是3000Ω,定值电阻的阻值是1500Ω,两者串联起来分担的电压之比等于电阻之比,所以电压表分担2.4V电压,定值电阻分担1.2V电压,用电压表的3V量程可以直接测量.
(2)滑动变阻器串联在电路中起保护电路作用;电流表测量灯泡的电流,电流表和灯泡串联;开关控制整个电路,开关串联在电路中;电压表和定值电阻串联组成新电压表,这个整体测量灯泡的电压,这个整体和灯泡并联.
点评:串联电路中电阻起分担电压的作用,分担电压之比等于电阻之比,这是解决本题的关键,其它部分和测量灯泡功率的实验是相同的.
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