如图是小刚同学做“测定小灯泡的电功率”实验装置图(小灯泡标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V).(1)请你帮...
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如图是小刚同学做“测定小灯泡的电功率”实验装置图(小灯泡标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V).
(1)请你帮小刚把电路连接完整.在检查电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数且为6V,电流表示数为0,则产生这个故障的原因可能是: .
(2)排除了上述故障后,小刚依次测出三组数据,则小灯泡的额定功率为 W.
次数 | 电压(V) | 电流(A) | 电功率(W) | 灯泡的亮度 | 灯泡电阻(Ω) |
1 | 3.0 | 0.28 | 0.84 | 偏暗 | 10.7 |
2 | 3.8 | 0.33 | 正常 | ||
3 | 4.5 | 0.36 | 偏亮 |
(3)表格中的数据还可以看出,在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”),进一步分析表明金属丝的电阻随 而变大.
(4)小刚同学在做实验时发现电压表的0~15V的量程坏了,但0~3V的量程是好的.请帮他设计一个电路来测量小灯泡的额定电功率.画出设计电路图,写出需要测量的物理量: ,计算小灯泡的额定电功率的表达式:P= .
【回答】
解:(1)将接线柱A与接线柱0.6连接;如图所示:
电流表无示数,说明电路有断路;电压表示数等于电源电压,说明电压表两接线柱与电源两极相连,因此故障为灯泡开路;
(2)当灯泡两端电压为3.8V时,灯泡正常发光;由表格知,当电压为3.8V时,电流为:0.33A,则灯泡的额定功率:
P=UI=3.8V×0.33A=1.254W;
(3)分析表中的数据,由R=可知,灯泡两端电压不同时,阻值不同,即灯丝的电阻随温度的升高而增大;
(4)灯泡的额定电压为3.8V,故无法直接测量灯泡两端的电压;而电源电压为6V,即当灯泡为额定电压时,滑动变阻器应分得2.2V,恰在电压表的测量范围内,故我们可以根据串联电路的特点,用电压表测出滑动变阻器的电压为2.2V时,则灯泡两端的电压为3.8V,如图所示:
因此需要测出当滑动变阻器器两端电压U为2.2V时,电路中的电流I;
小灯泡的额定电功率的表达式:P=3.8I.
故*为:(2)1.254;(3)变大;温度的升高;
(4)滑动变阻器器两端电压U为2.2V时电路中的电流I;P=3.8I.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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