题目内容
【题目】小明利用如图所示的电路测量小灯泡的额定功率。滑动变阻器标有“
”字样,电源电压恒为
,小灯泡的额定电压为
,额定功率小于
,阻值为
、
、
的三个定值电阻R。
![]()
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接。
(_______)
(2)电路连接正确后,把滑片调到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,若故障只有一处,则故障可是: ____________。
(3)手除故障后,继续实验,收集的数据记录在表一中。当电压表的示数为
时,电流表的示数加图乙所示,小灯泡的额定功率_______W。
表一
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流/A | 0.26 | 0.29 | 0.32 |
(4)分析表一中的数据,可知实验中选用的是__________
的定值电阻。
(拓展)小明完成上述实验后,去掉电流表,又多用了两个开关及一些导线,没有更换其它器材,设计了如图丙所示的电路,也完成了对小灯泡额定功率的测量,实验步骤下,请补充完整:
①闭合
、
,断开
,移动滑片,使电压表的示数为__________V;
②________________,读出电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为
__________(用已知量和测量的最表示)。
【答案】
灯泡短路 0.9W 15 2.5 保持滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1
A(U﹣2.5V)
【解析】
根据小灯泡的额定电压和额定功率,可知小灯泡正常工作的电流,I
,
所以电流表的量程选择的是0
。如图:
![]()
(2)电路连接正确后,把滑片调到最左端,使滑动变阻器连入电路的电阻最大,电流表有示数,说明电路为通路。 电灯不亮,电压表无示数,说明灯被短路。
(3)当电压表为2.5v是小灯泡正常发光,对应的电流时0.36A,则其额定功率为:P
UI![]()
(4)由图表可知:当电路中电流最小时,滑动变阻器阻值最大,所以滑动变阻器的电阻为
(滑动变阻器的最大电阻)滑动变阻器电阻太小,为了侧小灯泡的额定功率,需要至少串联一个15
的电阻。
【拓展】
(1)闭合S、S1,断开S2,移动滑片,电压表测得的是灯两端的电压,因为灯的额定电压是2.5V,所以使电压表的示数为2.5V;
(2)保持滑片位置不动,闭合S、S2,断开S1,此时电压表测得的是定值电阻和灯两端的V
定值电阻的阻值是15
,所以通过的电流时
.
(3)灯泡额定功率的表达式为P额=
A(U![]()