安安和康康在“測量小燈泡的電功率“實驗中,所選小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)如圖1*是測量小燈泡的電功率的...
問題詳情:
安安和康康在“測量小燈泡的電功率“實驗中,所選小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)如圖1*是測量小燈泡的電功率的電路圖。在檢意儀器時,康康發現電流表的指標位置如圖1乙所示,老師提示他電流表沒有損壞,他稍作思考,判斷出現問題的原因是電流表 。
(2)糾正問題後,他連線的電路如圖2所示,他將滑片P移到 (選填“A”或“B”)後,閉合開關開始實驗。在移動滑片P位置時他發現燈泡亮度、電流表的示數均發生變化,只有電壓表的表指標在一個較大的示數不發生改變。檢查電路連線後,他發現指標有一根導線連接出現了錯誤,請你在這根錯誤的導線上打“×”,再用筆畫線代替導線在圖中改正過來(導線不允許交叉)。
(3)糾正錯誤後,他重新開始實驗,移動滑片P直到電壓表示數為2.5V,此時電流表示數如圖3所示,則小燈泡的額定功率為 W。
(4)安安的電流表壞了,老師給她一個已知阻值的定值電阻R0、若干開關和導線,安安重新設計了電路如圖4所示,並正確測出小燈泡的額定功率。具體實驗步驟如下:閉合開關S、S1,斷開S2,調節清片P使電壓表讀數為U額,此時小燈泡正常發光;不改變滑動變阻器滑片P的位置,閉合開關S、S2,斷開S1,記錄電壓表此時讀數為U.請用R0、U額、U寫出小燈泡額定功率的表示式P額= 。
【回答】
(1)沒有調零;(2)A;(3)0.65;(4)U額×。
【分析】(1)電流表使用前要調零;
(2)為保護電路,變阻器連入電路的電阻應最大;
原電路中,電壓表測電源電壓(示數不變)是錯誤的,應測燈的電壓;
(3)根據電流表選用小量程確定分度值讀數,根據P=UI求出小燈泡的額定功率;
(4)要測燈的額定功率,首先使燈正常發光,先將電壓表與燈並聯,通過移動滑片的位置,使燈的電壓為額定電壓;保持滑片位置不動,通過開關的轉換,使電壓表測燈與定值電阻的電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,根據串聯電路電壓的規律,可求出此時定值電阻的電壓,由歐姆定律可求出燈的額定電流,根據P=UI可求出燈的額定功率。
【解答】解:(1)康康發現電流表的指標位置如圖1乙所示,老師提示他電流表沒有損壞,他稍作思考,判斷出現問題的原因是電流表沒有調零;
(2)為保護電路,變阻器連入電路的電阻應最大,即將滑片P移到A後,閉合開關開始實驗;
原電路中,電壓表測電源電壓(示數不變)是錯誤的,應測燈的電壓,如下所示:
(3)糾正錯誤後,他重新開始實驗,移動滑片P直到電壓表示數為2.5V,此時電流表示數如圖3所示,電流表選用小量程,分度值為0.26A,則小燈泡的額定功率為:
P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(4)實驗步驟如下:閉合開關S、S1,斷開S2,調節清片P使電壓表讀數為U額,此時小燈泡正常發光;不改變滑動變阻器滑片P的位置,閉合開關S、S2,斷開S1,記錄電壓表此時讀數為U;
在第一步*作中,電壓表測燈的電壓,燈正常發光,在第二步*作中,電壓表測燈與定值電阻的電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,根據串聯電路電壓的規律,此時定值電阻的電壓:
U0=U﹣U額,由歐姆定律可求出燈的額定電流:IL=,小燈泡額定功率的表示式:
P額=U額IL=U額×。
【點評】本題測燈電功率,考查電流表使用、注意事項、電流表讀數及功率計算和設計方案測額定功率的能力。
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題
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