题目内容
【题目】某同学做“测定小灯泡的电功率”实验,实验器材有电压为6伏的电源,标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、电流表、电键、标有“0.3A”字样且额定电压可能为“2.5V”或“3.8V”的小灯泡以及导线若干.他连接电路后按正确的步骤操作,闭合电键时电流表示数如图所示,接着移动滑动变阻器的滑片直至小灯正常发光,发现滑片P在滑动变阻器的中点附近.
(1)该同学判断小灯正常发光的依据是电流表示数为安.
(2)为了确定小灯的额定电压,他用10欧的电阻替换滑动变阻器,并记录下电流表的示数,请将下表填写完整.
实验序号 | U(伏) | I(安) | R(欧) | P(瓦) |
1 | / | 20 | / | |
2 | 0.30 | / | ||
3 | 0.32 | 10 | / |
【答案】
(1)0.3
(2)2.5|2.8|0.22|0.75
【解析】解:(1)由题知,灯泡额定电流是0.3A,而灯泡正常工作时,所以通过灯泡的实际电流与额定电流相等,即为0.3A. (2)连接电路后按正确的步骤操作,闭合开关时滑动变阻器的滑片应在最大值处, 因为灯泡额定电压0.3A,所以电流表选用的是0﹣0.6A量程,分度值0.02A,所以电流表示数为0.22A,
由欧姆定律可得滑动变阻器两端电压:UR=IR=0.22A×20Ω=4.4V,
由串联电路总电压等于各电阻两端电压之和得灯泡两端的电压:UL=U﹣UR=6V﹣4.4V=1.6V;
由表中第3次第数据知,当用R1=10Ω的电阻替换滑动变阻器时,电路中电流为I′=0.32A,
R1两端的电压为:U1=I′R1=0.32A×10Ω=3.2V,
UL=U﹣U1=6V﹣3.2V=2.8V;
由表中第2次数据知,当I=0.30Ω时,此时灯泡电流达到额定电压正常发光,所以小灯额定电压应在1.6~2.8伏之间,所以灯泡的额定电压为2.5V.
所以,P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W;
表格如下:
实验序号 | U(伏) | I(安) | R(欧) | P(瓦) |
1 | / | 0.22 | 20 | / |
2 | 2.5 | 0.30 | / | 0.75 |
3 | 2.8 | 0.32 | 10 | / |
所以答案是:(1)0.3;(2)见上表.