题目内容
【题目】小明想测量一只额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。
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(1)如图甲是他测量的实物电路图,图中连线不完整,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,使实验能正常进行。
(_____)
(2)在闭合开关前,应将图中滑动变阻器滑片P移至_____(选填“A”或“B”)端。
(3)连好电路闭合开关,他发现无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡都不发光,如果仅仅是由于小灯泡断路,可观察到电压表_____示数,电流表_____示数。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动片P到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时应将滑片P向_____(选填“A”或“B”端移到合适位置,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率。
(5)在做实验的过程中,小明不慎将电流表碰坏了,于是他用一个阻值为10Ω的定值电阻R0,连接成如图丙所示的电路,先将开关S接“a”时,调节滑动变阻器,使电压表的读数为_____V,再将开关S接“b”,读出电压表的读数为2.8V,由此可计算出小灯泡的额定功率为_____W。
【答案】
B 有 无 A 2.5 0.75
【解析】
(1)变阻器按一下一上接入电路中与灯串联,电压表与电阻并联;
(2)在闭合开关前,为保护电路,应将图中滑动变阻器滑片P移至阻值最大处;
(3)分析由于小灯泡断路电路的连接,据此回答;
(4)根据图中电压表选用的量程确定分度值读数,灯在额定电压下正常发光,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(5)若该电路中没有电流表,电压表和定值电阻应起到测量电流的作用:
要测灯的额定功率,首先使灯正常发光,先将电压表与灯并联,通过移动滑片的位置,使灯的电压为额定电压;
保持滑片位置不动,通过开关的转换,使电压表测灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,可求出此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,根据P=UI可求出灯的额定功率。
(1)变阻器按一下一上接入电路中,且与灯串联,电压表与电阻并联,如下所示:
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(2)在闭合开关前,应将图中滑动变阻器滑片P移至阻值最大处,即B端;
(3)无论如何移动滑动变阻器滑片P,小灯泡都不发光,如果仅仅是由于小灯泡断路,则此时电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,相当于断路,故电流表无示数,由于电压表与电源两极连通,电压表测电源电压,故可观察到电压表有示数;
(4)电压表示数如图乙所示,图中电压表表选用小量程,分度值为0.1V,电压大小为1.4V,示数为1.4V小于灯的额定电压2.5V,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A端移动到合适位置,直到电压表示数为额定电压2.5V,读出电流表示数,即可算出小灯泡的额定功率;
(5)如图丙所示的电路,先将开关S接“a”时,调节滑动变阻器,使电压表的读数为2.5V,灯正常工作,再将开关S接“b”,读出电压表的读数为2.8V,因此时各电阻的大小和电压不变,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻R0的电压:
U0=2.8V﹣2.5V=0.3V,
由欧姆定律,通过R0的电流:
,
根据串联电路电流的规律,知灯的额定电流:IL=0.3A,
小灯泡的额定功率为:PL=UL×IL=2.5V×0.3A=0.75W。