题目内容
【题目】如图甲所示是“测量小灯泡电阻”的实验电路。已知小灯泡正常发光时电压为3.8V,
(1)实验电路中电压表所选的量程是____________V;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器测量出第一组数据,再将滑动变阻器滑片向____________移动(选填“左”或“右”),完成表格中的2、3、4次测量,数据表格所示,其中第3次测出的电流表示数如图乙所示,电流表的示数为____________A;
实验次数 | 电压U/V | 电流I/A | 灯泡亮度 |
1 | 1.5 | 0.1 | 灯丝暗红 |
2 | 2.5 | 0.15 | 微弱发光 |
3 | 3.8 | 正常发光 | |
4 | 7.5 | 0 | 不发光 |
(3)由表格数据可知灯丝电阻是变化的,可能是受____的影响;
(4)由表格数据可知小灯泡的额定功率为_________W。如果只要求测小灯泡的额定功率,滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω;
(5)小明在用另外一只灯泡实验时,电流表出现了故障不能使用(电压表完好),并且小灯泡的螺旋套上,只看得清0.3A的字样,小明向老师借了一只定值电阻R0(R0值已知)、几个开关和导线若干,设计电路,测量小灯泡的额定功率。请在图丙中帮他完成电路设计。(在图丙空档处画元件或用导线相连或不画元件和导线)
(________)
【答案】0~15 左 0.2 温度 0.76 18.5
【解析】
(1)[1]灯的额定电压为3.8V,故实验电路中电压表所选的量程是0~15V。
(2)[2]要完成第2、3、4次测量,由表格数据可知,应增大灯泡两端的电压,由串联电路的电压规律可知,应减小变阻器分得的电压,应减小变阻器接入电路中的阻值,所以由图知,应再将滑动变阻器滑片向左移动。
[3]电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.2A。
(3)[4]电阻的大小变化,与电阻丝的材料、长短、粗细有关,还与温度有关;本题明显排除了材料、长短、粗细的变化,故灯丝电阻变化,可能是受温度的影响。
(4)[5]灯泡正常发光时,灯泡的实际功率等于额定功率,故额定功率应用第三组数据计算,为
P=UI=3.8V×0.2A=0.76W
[6]根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压和电阻两端电压之和为总电压,电流相等。根据第四次实验可知,电压电压为7.5V,灯正常发光时的电压为3.8V,此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U1=7.5V-3.8V=3.7V
灯正常发光时的电流为0.2A,则
所以,只要求测小灯泡的额定功率,滑动变阻器的最大阻值至少是18.5Ω。
(5)[7]灯泡与定值电阻、滑动变阻器串联,电压表分别测灯泡电压、灯泡与定值电阻的串联电压,电路图如图所示