問題詳情:
在測定“小燈泡電功率”的實驗中,小明所在的實驗小組用的電源電壓爲6V,小燈泡額定電壓爲2.5V、電阻約爲10Ω.可供選用的滑動變阻器R1和R2的最大阻值分別爲10Ω、50Ω.他們所設計的實驗電路如圖1所示.
(1)在連接電路時,開關應處於 狀態,電流表的量程應選0~ A.應該選用的滑動變阻器是 (選填“R1”或“R2”).
(2)請你用筆畫線代替導線,將實物電路補充完整.(導線不能交叉)
(3)閉合開關前,圖1中滑動變阻器的滑片P應位於 (選填“左”或“右”)端.
(4)小剛同學閉合開關,移動滑片P到某一點時,電壓表示數(如圖2所示)爲 V,若他想測量小燈泡的額定功率,應將圖1中滑片P向 (選填“左”或“右”)端移動,使電壓表的示數爲2.5V.
(5)小麗同學移動滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數,並繪製成圖3所示的I﹣U圖象,根據圖象資訊,可計算出小燈泡的額定功率是 W.
【回答】
解:
(1)爲保護電路,在連接電路時,開關應處於斷開狀態;
燈泡正常工作時的電壓UL=2.5V,
∵串聯電路中各處的電流相等,
∴根據歐姆定律可得,此時電路中的電流約爲:
I===0.25A,
∴電流表的量程爲0~0.6A;
∵串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
∴滑動變阻器分壓U滑=U﹣UL=6V﹣2.5V=3.5V,
滑動變阻器接入電路中的電阻約爲:
R滑===14Ω>10Ω,
故滑動變阻器應選R2.
(2)燈泡的額定電壓爲2.5V,所以電壓表的量程爲0~3V,且與燈泡並聯,電流表0.6的接線柱與開關的右接線柱相連,如下圖所示:
(3)閉合開關前,保護電路的滑動變阻器的滑片處於最大阻值處的左端;
(4)電壓表的量程爲0~3V,分度值爲0.1V,燈泡兩端的電壓爲2V;
要測量小燈泡的額定功率,應增大燈泡兩端的電壓到2.5V,根據串聯電路的分壓特點可知,應減小滑動變阻器分得的電壓,即減小滑動變阻器接入電路的電阻,故滑片向右端移動.
(5)由圖象可知,燈泡的額定電流爲0.2A,燈泡的額定功率P=ULIL=2.5V×0.2A=0.5W.
故*爲:
(1)斷開;0.6;R2;
(2)如上圖所示;
(3)左;
(4)2;右;
(5)0.5.
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題