在“測量小燈泡的額定功率”實驗中,燈泡上標有“3.8V”的字樣,電源電壓恆定不變.(1)請你用筆劃線代替導線,...
問題詳情:
在“測量小燈泡的額定功率”實驗中,燈泡上標有“3.8V”的字樣,電源電壓恆定不變.
(1)請你用筆劃線代替導線,將*圖中的實物電路完整,要求滑片向左移動時燈泡變亮.
(2)閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發現燈泡始終不亮,電流表有示數,電壓表無示數,其故障原因可能是 .
(3)排除故障後,開始實驗,閉合開關,電壓表的示數為2.5V,此時應將變阻器滑片向 (選填“左”或“右”)端調節,在移動變阻器滑片的過程中,眼睛應注視 的示數,直至燈泡正常發光,此時電流表的示數為0.4A,則燈泡的額定功率為 W.
(4)完成上述實驗後,又找來了一個阻值為R0的電阻和兩個開關.並藉助部分現有的實驗器材,設計瞭如圖乙所示的電路,也測出了小燈泡的額定功率.請完成下列的實驗步驟:
①閉合開關 ,移動滑片,當電壓表的示數為 V時,停止移動滑片,然後再斷開閉合的開關:
②保持滑片的位置不動,再閉合開關 ,讀出此時電壓表的示數為U;
③燈泡額定功率的表示式為P額= (用已知量和測量量表示).
【回答】
【考點】電功率的測量.
【分析】(1)根據滑片向左滑動,燈泡變亮,則說明電路電流變大,滑動變阻器電阻變小,確定滑動變阻器下接線柱.
(2)閉合開關,電流表有示數,說明電路中存在短路,電壓表無示數,說明與電壓表並聯部分短路.
(3)在額定電壓下燈泡的功率為額定功率,根據實際電壓和額定電壓關係,結合電路圖判斷滑動變阻器移動方向;眼睛注視電壓表,確定調到了額定電壓,由P=UI計算額定功率.
(4)要測量燈泡額定功率,首先讓燈泡兩端電壓等於額定電壓3.8V,然後結合電路圖,在讓燈泡正常工作前提下,找出能夠計算出電功率的實驗步驟,最後計算出電功率.
【解答】解:(1)根據滑片向左滑動,燈泡變亮,說明電路中電流變大,滑動變阻器電阻變小,靠近下接線柱,應接左邊下接線柱,如圖所示.
(2)閉合開關,電流表有示數,說明電路中存在短路,電壓表無示數,說明與電壓表並聯的小燈泡短路.
(3)燈泡兩端實際電壓為2.5V小於額定電壓3.8V,為了測量額定電壓,電壓表示數應變大,根據串聯分壓,滑動變阻器電阻應變小,滑片應向左滑動;
為了確定燈泡兩端電壓等於額定電壓,眼睛應注視電壓表;燈泡額定功率P=UI=3.8V×0.4A=1.52W.
(4)①讓燈泡兩端電壓等於額定電壓3.8V,使燈泡正常工作,應閉合開關S1和S3,移動滑片電壓表示數為3.8V.
②使燈泡能夠正常工作,能夠通過已知電阻R0計算出通過燈泡電流,應閉合開關S1和S2,讀出電壓表示數U,由R0兩端電壓:U0=U﹣U燈,通過R0電流I0=.
③當閉合S1和S3時,R0和燈泡串聯,電壓表測燈泡兩端電壓,當閉合S1和S2時,電壓表測R0和燈泡兩端總電壓,
由R0兩端電壓,U0=U﹣U燈=U﹣3.8V,通過R0電流I0=,燈泡的額定功率P=U燈I=3.8V×=.
故*為:(1)如圖所示;(2)小燈泡短路;(3)左;電壓表;1.52;(4)①S1和S3;3.8;②S1和S2;③
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題
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