小明用图*所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率.(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图*电路连接...
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小明用图*所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率.
(1)请你用笔画线代替导线,帮小明把图*电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮.
(_______)
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是_____.
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V.此时电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流是_____A,小灯泡的额定功率是_____W.
(4)完成实验后,小明又设计了如图*所示的电路图,只用电压表就测量出额定电压为U额的小灯泡的额定功率.已知电源电压恒为U,定值电阻的阻值为R0.请将实验步骤补充完整.
①_____(填三个开关闭合与断开情况),调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____,小灯泡正常发光.
②保持滑动变阻器滑片位置不动,_____ (填三个开关闭合与断开情况),记录电压表示数为U滑.
③小灯泡额定功率的表达式P额=_____(用已知量和所测物理量符号表示).
【回答】
如上所示 灯泡断路 0.26 0.65 闭合S、S2,断开S1 2.5 闭合S、S1,断开S2 ×(U﹣U滑)
【详解】
(1)因滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮,即电流变大,变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)正确连接电路后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表示数约等于电源电压,则故障原因可能是灯泡断路;
(3)故障排除后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,电流表分度值为0.02A,则通过小灯泡的电流是0.26A;
小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)实验步骤:
①闭合S、S2,断开S1,定值电阻短路,灯与变阻器串联,电压表测变阻器的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为U﹣U额,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不动,闭合S、S1,断开S2,灯短路,变阻器与定值电阻串联,记录电压表示数为U滑.
③在②中根据串联电路电压的规律和分压原理有:
,
R滑=R0,
在①中,通过变阻器的电流即灯的额定电流:
IL=×(U﹣U滑);
小灯泡额定功率的表达式:
P额=U额IL=U额××(U﹣U滑).
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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