题目内容
【题目】在“测量小灯泡的电功率”的实验中,实验室提供如下器材:电源(电压恒为6V)、电压表和电流表各一个、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω)、滑动变阻器两个(R甲:“10Ω 1A”;R乙:“50Ω 0.5A”)、开关S、导线若干。
(1)该实验的原理是电功率P=________;
(2)实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“R甲’或“R乙”);
(3)选用滑动变阻器后,请你根据以上器材设计一个测量小灯泡电功率的实验电路图,并画在图甲的虚线框内;
(_____)
(4)某小组在实验中记录了3组小灯泡的电流随电压变化的情况,如图乙所示,完成实验后小组进一步求得该小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(保留到小数点后一位);
(5)另一小组实验时,发现电流表已经损坏,为了测出该小灯泡的额定功率,小组在实验室选了一个10Ω的电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图丙所示的电路并完成了该实验(电源电压不变);
①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。
则小灯泡额定功率P额=________(用R0、U1、U2表示)。
【答案】UI R乙 10.4
【解析】
(1)该实验的原理是电功率P=UI;
(2)电源(电压恒为6V)、额定电压为2.5V的待测小灯泡L(电阻约为10Ω),由欧姆定律,灯的额定电流为:,根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:;故选用滑动变阻器R乙;
(3)滑动变阻器、小灯泡、电流表串联,电压表与小灯泡串联,测量小灯泡电功率的实验电路图如下所示:
(4)由欧姆定律,求得该小灯泡正常发光时的电阻为:;
(5)①闭合开关S,S1接b,调节滑动变阻器R使小灯泡正常发光,记录电压表示数U1。
②闭合开关S,滑动变阻器滑片保持不动,S1接a,读出此时电压表示数为U2。
在②中,电压表测灯与定值电阻的电压,
因保持滑片位置不动,各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压为U2﹣U1;由欧姆定律灯的额定电流:;
则小灯泡额定功率:。