题目内容
【题目】测量小灯泡的额定功率
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(1)如图1甲所示是测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率的实验电路。检查发现电路中有一根导线连接错误,此时若闭合开关,电流表的指针将_____(填“正常偏转”或“几乎不动”),请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(____)
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3.8V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图1乙所示,电流值为_____A,则小灯泡的额定功率_____W。
(3)实验后,小明又想测量一个额定电压为6V阻值约为8Ω的小灯泡的额定功率,但发现电流表和电压表的大量程均已损坏,于是找来一个阻值为10Ω的定值电阻,设计了如图1丙所示的实验电路,其中电源电压恒为8V请完成下面的实验步骤:
①在图2所示的三个选项中,选出能对应填入虚线框内合理的元件组合_____。
②正确选择元件并连接电路后,闭合开关S调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_____V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.5A,则小灯泡的额定功率为_____W。
【答案】几乎不动
0.2 0.76 B 2 4.2
【解析】
(1)[1]原电路中,变阻器与灯并联,电压表(内阻很大)串联在电路中是错误的,故此时若闭合开关,电流表的指针将几乎不动;
[2]灯与变阻器串联,电压表与灯并联,如下所示:
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(2)[3]由图像可知电流表分度值为0.02A,电流值为0.2A;
[4]小灯泡的额定功率:
P=U1I1=3.8V×0.2A=0.76W;
(3)①[5]电源电压为8V,灯的额定是6V,由串联电压的规律,电阻分得的电压为2V,故电压表可与电阻并联,由欧姆定律,灯的额定电流约为:
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故电流表不能直接测量通过灯的电流,根据并联电流的规律,干路电流大于支路电流之和,灯接在干路上,故B选项正确;
②[6]由①知,变阻器与定值电阻并联后再与灯串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过变阻器的电流,由串联分压可知电压表的示数为2V时,灯两端电压为6V正常发光;
[7]由欧姆定律,通过定值电阻所在支路的电流为0.2A,由并联电路电流的规律,通过灯的电流为:
IL=0.5A+0.2A=0.7A,
灯的额定功率为:
PL=ULIL=6V×0.7A=4.2W。