题目内容
【题目】小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用的电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压为2.5V,电阻约为10 Ω,滑动变阻器的阻值为20Ω。
(1)如图甲所示的是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,将如图甲所示的电路连接完整;(要求导线不交叉)
(______)
(2)在连接电路时,开关应处于_____________状态;
(3)小明同学实验中,移动滑动变阻器的滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,为了测量小灯泡额定功率,应将如图甲所示中滑片P向______________(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2.5 V;
(4)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电流表、电压表示数,并绘制出如图丙所示的图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是__________W;
(5)小明同学又发现个小灯泡的额定电压未知,但知道小灯泡的额定电流为,同时又发现桌上没有电压表,于是他设计了如图丁所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率(电源电压已知,用U表示),请你帮助小明完成实验探究:
①闭合开关S1,将开关S2拨至____________(选填“A”或“B”)点,调节滑动变阻器的滑片P使电流表示数为;
②将开关S2拨至另一点,同时_____________(选填“适当调节滑动变阻器的滑片P”或“保持滑动变阻器的滑片P不动”),读出电流表示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式: _____ (用已知量和测量量的字母表示)。
【答案】 断开 左 0.5 B 保持滑动变阻器的滑片P不动
【解析】
(1)[1]由欧姆定律知,灯正常发光时的电流约为
故电流的量程应选择0~0.6A,故应将开关的右接线柱与电流表的0.6A接线线相连;因小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表的量程应选择0~3V,应将小灯泡的右接线柱与电压表的3V接线柱相连;如下图所示。
(2)[2]在连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]由图乙知,电压表的示数为1.6V,小于2.5V,说明滑动变阻器接入电路的阻值过大,分得的电压多了,故应将滑片向左移动,减小变阻器接入电路的阻值,使灯两端的电压为2.5V。
(4)[4]由图丙知,当小灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率为
(5)①[5]闭合开关S1,将开关S2拨至B点,调节滑动变阻器的滑片P使电流表示数为。
②[6]将开关S2拨至另一点,同时保持滑动变阻器的滑片P不动读出电流表示数为I。
③[7]将开关S2拨至另一点,同时保持滑动变阻器的滑片P不动,滑动变阻器接入电路的阻值为
闭合开关S1,将开关S2拨至B点,调节滑动变阻器的滑片P使电流表示数为,此时滑动变阻器分得的电压为
小灯泡的额定电压为
小灯泡的额定功率为