如圖是小剛同學做“測定小燈泡的電功率”實驗裝置圖(小燈泡標有“3.8V”字樣,電源電壓恆為6V).(1)請你幫...
問題詳情:
如圖是小剛同學做“測定小燈泡的電功率”實驗裝置圖(小燈泡標有“3.8V”字樣,電源電壓恆為6V).
(1)請你幫小剛把電路連線完整.在檢查電路連線正確後,閉合開關,發現小燈泡不亮,電壓表有示數且為6V,電流表示數為0,則產生這個故障的原因可能是: .
(2)排除了上述故障後,小剛依次測出三組資料,則小燈泡的額定功率為 W.
次數 | 電壓(V) | 電流(A) | 電功率(W) | 燈泡的亮度 | 燈泡電阻(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)表格中的資料還可以看出,在燈絲中電流逐漸增大的過程中,燈絲的電阻 (選填“變大”、“變小”或“不變”),進一步分析表明金屬絲的電阻隨 而變大.
(4)小剛同學在做實驗時發現電壓表的0~15V的量程壞了,但0~3V的量程是好的.請幫他設計一個電路來測量小燈泡的額定電功率.畫出設計電路圖,寫出需要測量的物理量: ,計算小燈泡的額定電功率的表示式:P= .
【回答】
解:(1)將接線柱A與接線柱0.6連線;如圖所示:
電流表無示數,說明電路有斷路;電壓表示數等於電源電壓,說明電壓表兩接線柱與電源兩極相連,因此故障為燈泡開路;
(2)當燈泡兩端電壓為3.8V時,燈泡正常發光;由表格知,當電壓為3.8V時,電流為:0.33A,則燈泡的額定功率:
P=UI=3.8V×0.33A=1.254W;
(3)分析表中的資料,由R=可知,燈泡兩端電壓不同時,阻值不同,即燈絲的電阻隨溫度的升高而增大;
(4)燈泡的額定電壓為3.8V,故無法直接測量燈泡兩端的電壓;而電源電壓為6V,即當燈泡為額定電壓時,滑動變阻器應分得2.2V,恰在電壓表的測量範圍內,故我們可以根據串聯電路的特點,用電壓表測出滑動變阻器的電壓為2.2V時,則燈泡兩端的電壓為3.8V,如圖所示:
因此需要測出當滑動變阻器器兩端電壓U為2.2V時,電路中的電流I;
小燈泡的額定電功率的表示式:P=3.8I.
故*為:(2)1.254;(3)變大;溫度的升高;
(4)滑動變阻器器兩端電壓U為2.2V時電路中的電流I;P=3.8I.
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題
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