小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变...
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小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“3.8V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表V1和V2(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R导线若干. 她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图*是该电路的不完整电路图.
(1)请你将图*中电路图补充完整.
(2)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数
为 V,此时电压表V2的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为 W.
(3)她还进一步设计出了如图*所示电路图测量小灯泡额定功率,调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为 A时,再读出电流表A1的示数,即可计算小灯泡的额定功率.
(4)小明说,利用*图,把R0更换成未知电阻Rx,把小灯泡的额定电流和额定功率当作已知条件(灯丝电阻随温度而变化),可以测出未知电阻Rx的阻值. 方法为:调节滑动变阻器,使电流表A1的示数为______A时,读出电流表A2的示数,即可计算Rx的阻值.
【回答】
本题考查小灯泡功率的特殊测量实验。
(1)小灯泡的额定电压已知,只要测出在额定电压下通过它的电流即可,而实验器材中没有电流表,所以需要通过间接测量法,根据欧姆定律,测出通过定值电阻的电流,从而知道通过小灯泡的电流,所以需要在R0两端并联电压表;
(2)要测量小灯泡的额定功率,需要其两端电压为额定电压,所以需要使V1的示数为3.8V,读图乙可知,此时R0两端的电压为2.0V,根据欧姆定律可以算出,电路中的电流为I==
=0.2A,这就是小灯泡的额定电流,所以小灯泡的额定功率为P=UI=3.8V×0.2A=0.76W。
(3)图*的方法是利用并联电路的特点,调节小灯泡两端的电压,使其达到3.8V,这时候R0两端电压也是3.8V,电流A2的示数为I2=3.8V/10Ω=0.38A。
(4)因为灯丝电阻会发生变化,所以必须使通过小灯泡的电流是其额定电流,即0.2A,这时小灯泡两端的电压是其额定电压3.8V,Rx两端电压也是3.8V,通过欧姆定律可以求出Rx。
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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