题目内容
【题目】如图甲所示是小刚“测小灯泡电功率”的实验电路。其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。滑动变阻器有A规格“10Ω、2A”、B规格“50Ω、1A”可选。
(1)本实验应该选择_______规格的滑动变阻器。(选填“A”或“B”)
(2)正确连接电路后闭合开关,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因可能是_______。
(3)当变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数2V。要测小灯泡的额定功率,应将滑片P向_______(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙,则此小灯泡的额定功率是________W。
(4)完成上述实验后,小明设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率.实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R0)
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S、S2,移动R1滑片,使电流表的示数为I额,灯泡L2正常发光;
③断开S2,闭合开关S、S1,保持R1滑片位置不动,移动R2滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2 滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡L2的额定功率的表达式为P额=_______.(用I额、I1、I2、R0表示)
【答案】B 滑动变阻器接入电路的阻值较大或灯泡的实际功率太小 左 0.6
【解析】
(1)[1]因为小灯泡的额定电压为2.5V,当小灯泡正常发光时,根据串联电路分压原理可知
可求得,这个阻值大小大于10Ω,由此可知,本实验应该选择B规格的滑动变阻器;
(2)[2]正确连接电路后闭合开关,小刚发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,根据分压原理,说明灯泡两端的电压太小,根据可知,灯泡的实际功率太小,电路中的滑动变阻器接入电路的阻值太大导致的;
(3)[3][4]电压表示数是2V,要测小灯泡的额定功率,则要求小灯泡两端电压是额定电压,即2.5V,电压要变大,根据分压原理,滑动变阻器的阻值应该变小,应将滑片P向左端移动,使电压表示数为2.5V;从图乙可以看到,电流表的读数是0.24A,则此小灯泡的额定功率是
(4)[5]假设小灯泡L2的电阻是,由题意可知,移动R2滑片,使电流表的示数为I额,这时,当保持R2 滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2,根据欧姆定律的变换式可得到
可求得,即,那么可知小灯泡L2的额定功率是