题目内容

【题目】如图甲所示,是林红同学在“测定小灯泡的额定功率”的实验电路,小灯泡上标有“2.5V”字样,电源电压恒定.
(1)林红同学连接好实验电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在端(选填“a”或“b”).
(2)实验中,林红在缓慢移动变阻器滑片P的过程中,眼睛应注视的示数,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W.
(3)完成上述实验后,林红同学从实验室借了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,利用现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率,请根据林红的实验过程,完成下列实验步骤: ①闭合开关S1 , 将S2拨到触点(选填“1”或“2”),移动滑片,使电压表的示数为V;
②再将开关S2拨到触点(选填“1”或“2”),保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
③小灯泡额定功率的表达式为P=(用已知量和测量量表示).

【答案】
(1)a
(2)电压表;1
(3)2;2.5;1;2.5V×
【解析】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在最大值处a端;(2)测量灯泡额定功率时,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,眼睛应先注视电压表的示数,当小灯泡的电压为额定电压2.5V时,读出电流表示数; 根据图乙知电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以灯泡正常发光时的电流为0.4A,
所以灯泡的额定功率为:P=UI=2.5V×0.4A=1W;(3)①闭合开关Sl , 将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为2.5V;②再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U,③灯泡额定功率表达式的推导过程:
在②中,因电路的连接没有改变,各用电器的电阻没有变化,由分压原理,各用电器的电压没有改变,所以此时灯泡仍正常发光;
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,定值电阻R0两端的电压为U=U﹣2.5V,由欧姆定律可得,此时通过定值电阻的电流:
I= = ,根据串联电路电流都相等,即为通过灯泡的电流,
所以灯泡额定功率的表达式:P=UI=2.5V×
所以答案是:(1)a;(2)电压表;1;(3)①2;2.5;②1;③2.5V×

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