一只小灯泡的额定电压为2.0V,正常发光时的电阻约为8Ω.小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:...
问题详情:
一只小灯泡的额定电压为2.0V,正常发光时的电阻约为8Ω.小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器有A规格:“10Ω 2A”、B规格:“30Ω 1A”可选.导线若干.
(1)本实验应该选择 (选填“A”或“B”)规格的滑动变阻器.
(2)请用笔画线代替导线,将图*所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小).
(3)小明在连接好电路的最后一根导线时,发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,小灯泡却不亮,且电流表也没有示数,上述现象反映他在*作中存在的不规范之处是 ,出现上述故障的原因可能是 .
(4)排除故障后,小明发现他很幸运,电压表并没有因此而损坏.小明便开始进行测量,调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为 W.
(5)完成上述实验后,小明进行了反思,如果刚才电压表被损坏了,能不能换成其他的实验器材来完成实验呢,经过思考,他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单*双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图*所示的电路,也测出了灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑片,使电流表的示数为 ;
②再将开关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为P额= .(用已知量和测量量表示)
【回答】
【分析】(1)求出灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,然后选择滑动变阻器.
(2)根据题目要求与实验原理连接实物电路图.
(3)根据电路现象分析答题.
(4)由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数,然后又P=UI 求出灯泡额定功率.
(5)根据电路图,应用并联电路特点、欧姆定律分析答题,完成实验步骤,求出功率.
【解答】解:(1)灯泡正常发光时的电流约为:I===0.25A,
灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值:R====16Ω,则滑动变阻器应选B.
(2)滑片向左滑动时变阻器阻值变小,滑片接左下接线柱,把滑动变阻器与电流表串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图所示:
(3)连接好电路的最后一根导线时,电压表指针立刻偏到最大刻度处,说明连接电路时没有断开开关;小灯泡不亮,可能电路存在断路或灯泡发生短路,电流表没有示数,说明电路存在断路,电压表指针指到最大刻度处,说明电压表与电源两端相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的灯泡断路.
(4)由图示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,灯泡额定功率:P=UI=2V×0.26A=0.52W.
(5)①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,此时电流表测定值电阻电流,要使灯泡正常发光,灯泡两端电压应为额定电压2V,此时定值电阻两端电压也是2V,要移动滑片,使电流表的示数为I==;
②再将开关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为P额=U额I额=2V×(I﹣).
故*为:(1)B;(2)如图所示;(3)连接电路时,没有断开开关;灯泡断路;(4)0.52;(5)①;③2V×(I﹣).
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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