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13.用伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻,已知灯的额定电压为2.5V.

(1)在图1中,已完成了一部分的电路连接,请你继续完成实验电路的连接.
(2)按照实物图画出电路图.
(3)在闭合开关之前,图中滑动变阻器的滑片应放在左 端.
(4)测电功率的原理是P=UI;测电阻的原理是R=$\frac{U}{I}$.
(5)如果在调节滑动变阻器的时候,电压表的示数如图2所示,为了测定灯的额定功率,应将滑片向右调节.
(6)调节滑片P,使灯正常发光时,电流表的示数如图3所示,则灯泡的额定功率为0.5W,此时,灯泡的电阻为12.5Ω.

分析 (1)伏安法测当灯泡电阻,电流表串联接入电路,电压表与灯泡并联.
(2)根据实物图画出电路图时,可以根据电流流向法,按先串后并的原则进行作图.
(3)闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值.
(4)测电功率的原理是P=UI;测电阻的实验原理为R=$\frac{U}{I}$;
(5)根据电压表小量程读数;比较电压表示数与额定电压大小,根据串联电路电压的特点和分压原理确定滑片移动的方向;
(6)根据图3电流表小量程读数,根据P=UI求灯的额定功率,根据欧姆定律求灯的电阻.

解答 解:(1)因为电源电压为3V,所以电压表量程选择0~3V;电路中的最大电流无法确定,所以电流表选择0~3A,然后把电流表串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如下图所示:
(2)根据实物图画出电路图时,按电流流向法,先画出电源,从电源的正极出发依次画出开关、电流表、灯泡、滑动变阻器回到电源的负极,最后把电压表并联在灯泡的两端,如下图所示:

(3)在闭合开关之前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大,故滑动变阻器的滑片最左端.
(4)测电功率的原理是依据P=UI,分别测出小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,再利用P=UI进行计算可得;测电阻的实验原理为欧姆定律变形R=$\frac{U}{I}$,用电压表测灯的电压,用电流表测出通过其的电流大小,根据R=$\frac{U}{I}$即可求出电阻的大小;
(5)图2中,电压表小量程分度值为0.1V,示数为2.2V;因灯在额定电压2.5V下正常发光,所以应增大灯的电压而减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向右移动直到电压表示数为2.5V;
(6)图3中,电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.2A,因此时灯正常发光,电压为2.5V,所以灯的额定功率压P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;
灯正常发光时的电阻大小R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.5V}{0.2A}$=12.5Ω.
故答案为:(1)如图;(2)如图;(3)左;(4)P=UI;R=$\frac{U}{I}$;(5)右;(6)0.5;12.5.

点评 本题考查的是用伏安法测小灯泡的电功率和正常发光时的电阻,要掌握电路的连接、实验注意事项、实验原理、额定功率及电阻大小的计算等知识.

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