题目内容
【题目】小明用如图甲所示的装置测量小灯泡的电功率,已知小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。
(_______)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_____(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,移动滑片,当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡消耗的电功率为_____。
(4)为使小灯泡正常发光,接下来应将滑片向_____移动,但无论怎么调节滑片都无法使电压表示数达到2.5V.为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是_____。
(5)另一组同学在测量小灯泡额定功率时,电压表出现了故障不能使用,他们向老师借了一只定值电阻R0,设计了如图丙所示的电路,按下面的顺序测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率:
①只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为_____时,小灯泡正常工作;
②只闭合开关S和S2,保持滑片P的位置不动,读出电流表的示数为_____;
③该小灯泡的额定功率P额=_____(用I、U额和R0表示)。
【答案】 左 0.48W 右 增加1节电池 I1 I U额×(I﹣
)
【解析】
(1)伏安法测灯泡功率的实验中,电压表应并联在灯泡两端,使用0﹣3V量程,实物电路如下:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的左端;
(3)如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,此时小灯泡的电压为2V,则小灯泡的功率为P=UI=2V×0.24A=0.48W;
(4)电压表的示数为2V,小于小灯泡的额定电压,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压应从2V增大到2.5V,电路电流要增大,总电阻要减小,则滑动变阻器的电阻要减小,滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.5V为止;但无论怎么调节滑片都无法使电压表示数达到2.5V,说明电源电压较小,为了用该灯泡继续完成实验,应增大电源电压,具体做法是增加1节电池;
(5)①测量时,应闭合开关S和S1,当电流表示数为I1=时,灯泡两端电压等于额定电压,灯泡正常发光。
②只闭合开关S和S2,保持滑片P的位置不动,读出电流表的示数为I;
③由并联电路特点知,灯泡正常发光的电流:IL=I﹣I1=I﹣,则灯泡的额定功率:P=U额IL=U额×(I﹣
)。
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