题目内容
小林在测量标有“2.5V”的小灯泡的额定功率时,发现电流表出现故障。实验室没有多余的电流表了,老师给他一个标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器R2,问他是否能够完成测量任务。他思考了一下,设计出如图所示的电路,并用它测出了小灯泡的额定功率。以下是他的部分实验步骤,请你补充完整:
(1)将电压表调零,断开开关,按图连接电路;
(2)将R1的阻值调为最大,______,闭合开关S,调节R1使电压表的示数为U1=2.5V,记录数据;
(3)保持R1的滑片位置不变,______,读出并记录电压表的示数U2,断开开关S。
根据上述过程进行测量得到的数据,可以计算出小灯泡的额定功率为P额=______。
滑动变阻器R2的滑片置于a端;滑动变阻器R2的滑片置于b端;
W [或;或 W]
【解析】
试题分析:测灯泡的额定功率,一定要使灯泡在额定电压下工作,因电流表出现故障,故可利用串联电路电流相同的特点,根据与灯泡串联的已知电阻的阻值得出,所以设计的实验原理是:灯泡、已知电阻R2和滑动变阻器R1串联,将电压表通过滑动变阻器R2的滑片与灯泡并联,采取通过移动R2的滑片到a端,先测灯泡的电压,调节R1使电压表的示数为灯泡的额定电压,然后移动滑片到b端,测出灯泡和R2的总电压.最后即可根据串联电路的特点和功率P=UI计算灯泡的额定功率.
根据实验原理分析可知:首先使灯泡正常工作,即通过观察电压表示数使灯泡两端的电压达到额定电压值2.5V,然后再通过移动R2的滑片到b端,测出灯泡和电阻R2的总电压;所以,实验步骤为:
(1)将电压表调零,断开开关,按图连接电路;
(2)将R1的阻值调为最大,滑动变阻器R2的滑片置于a端,闭合开关S,调节R1使电压表的示数为U1=2.5V,记录数据;
(3)保持R1的滑片位置不变,滑动变阻器R2的滑片置于b端,读出并记录电压表的示数U2,断开开关S.
∵灯泡和滑动变阻器R1、R2串联,
∴R2两端的电压为:U2-U1,
则串联电路中的电流为:I=,
所以,灯泡的额定功率为:P额=U1I=U1=W。
考点:测小灯泡的额定功率