题目内容
12.测量“小灯泡的电功率”.小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间.所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(“5Ω 2A”、“20Ω 1A”)两个,导线若干.(1)如图甲是小明没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线将实物图补充完整.
(2)小明选用的滑动变阻器的规格为“20Ω1A”.
(3)闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,读数为4V,小灯泡的额定功率为1.2W.
(4)小红没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,也测出了小灯泡的额定功率.她设计了如图丙所示电路图,请你帮她完成实验步骤:
①按图线连接电路;
②只闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为0.3A;
③在闭合开关S2,不移动(填“移动”或“不移动”)滑片P位置,记下电流表示数为1A;
④小灯泡的额定功率为1.26W.
分析 (1)由电路图可知,电压表连线不完整,根据题意确定电压表量程,电压表应与灯泡并联.
(2)求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,根据该阻值选择滑动变阻器.
(3)根据电压表量程由图乙所示电压表确定其分度值,读出电压表示数,由P=UI求出灯泡额定功率;
(4)灯泡与滑动变阻器串联,用电流表测流过电路的电流,由串联电路特点及欧姆定律求出流过灯泡电流为灯泡额定电流时,灯泡两端电压,然后由P=UI求出灯泡额定功率.
解答 解:(1)灯泡额定电流为0.3A,灯丝阻值在10Ω~15Ω之间,则灯泡额定电压U=IR在3V~4.5V间,电压表应选0~15V量程,电压表与灯泡并联,电路图如图所示:![]()
(2)电路电流为灯泡额定电流0.3A时,由U=IR可知,灯泡两端电压约为
3V~4.5V,此时,滑动变阻器两端电压U滑=U-U灯,滑动变阻器两端电压约为1.5V~3V,由R=$\frac{U}{I}$可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值约为5Ω~10Ω,则滑动变阻器应选择“20Ω 1A”;
(3)电压表量程是0~15V,由图乙可知,电压表分度值是0.5V,电压表示数是4V,灯泡额定功率P=UI=4V×0.3A=1.2W;
(4)②闭合开关S1、断开S2,移动滑动变阻器滑片,使电流表示数为0.3A;
③滑片位置不动,闭合开关S1、S2,读出电流表示数1A;
④求灯泡额定功率.
1、滑动变阻器接入电路的阻值R滑=$\frac{U}{I}$=$\frac{6V}{1A}$=6Ω;
2、滑动变阻器两端的电压U滑=0.3A×R滑=0.3A×6Ω=1.8V;
3、灯泡两端电压U灯=U-U滑=6V-1.8V=4.2V;
4、灯泡额定功率P额=I灯U灯=0.3A×4.2V=1.26W;
故答案为:(1)见上图;(2)“20Ω1A”(3)4;1.2;(4)②S1;0.3A;③不移动;④1.26.
点评 本题考查了连接电路图、实验器材的选择、电压表读数、求灯泡功率等问题,连接实物电路图时要注意电表量程的选择;对电表读数时要先确定其量程与分度值,然后再读数.
| A. | 带正电 | B. | 带负电 | C. | 不带电 | D. | 带负电或不带电 |
| A. | 地球等行星绕太阳转动,太阳是宇宙的中心 | |
| B. | 原子、质子、夸克中,尺度最小的是夸克 | |
| C. | 雾霾是由于固体分子不停运动形成的 | |
| D. | 质子、中子和电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动 |