測量小燈泡額定功率的實驗中,器材如下:待測小燈泡(額定電壓為2.5V)、電源(電壓恆為6V)、電流表(0~0....
問題詳情:
測量小燈泡額定功率的實驗中,器材如下:待測小燈泡(額定電壓為2.5V)、電源(電壓恆為6V)、電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V)、滑動變阻器、開關各一隻,導線若干。 (1)如圖*所示是某同學開始時連接的電路,仔細觀察發現該電路存在連接錯誤,但只需改動一根導線,即可使電路連接正確。請你在應改動的導線上打“×”,並用筆畫線代替導線畫出正確的接法。 (2)電路連接正確後,閉合開關,發現小燈泡不亮,但電流表、電壓表均有示數,接下來應進行的*作是 ______。 A.檢查燈泡是否斷路 B.檢查燈泡是否短路 C.檢查開關接觸是否良好 D.移動滑動變阻器的滑片 (3)當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖乙所示,示數為______A,小燈泡的額定功率為______W,小燈泡正常發光的電阻為______Ω。 (4)完成上述實驗後,另有同學設計瞭如圖*所示的電路,測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率。電源電壓不變,滑動變阻器R1的最大阻值為R,實驗方案如下: ①按電路圖連接電路。 ②只閉合開關S1,移動R1的滑片,使電流表的示數為I額,燈泡正常發光。 ③只閉合開關S2,保持R1的滑片位置不動,移動R2的滑片,使電流表的示數為I額。 ④保持R2的滑片位置不動,將R1的滑片移到最左端,電流表的示數為I1,再將R1的滑片移到最右端,電流表的示數為I2。 ⑤小燈泡額定功率的表達式為P額=______(用I額、IIR表示)。
【回答】
D 0.3 0.75 8.33 I額2• 【解析】
解:(1)原電路中,電流表與變阻器串聯後與燈並聯,電壓表串聯在電路中是錯誤的,電流表與變阻器串聯,電壓表與燈並聯,如下所示: (2)電路連接正確後,閉合開關,電流表、電壓表均有示數,電路為通路,發現小燈泡不亮,説明電路中的電流過小,故但接下來應進行的*作是移動滑動變阻器的滑片,觀察燈的發光情況,選D; (3)當小燈泡正常發光時,電流表示數如圖乙所示,電流表選用小量程分度值為0.02A,示數為0.3A,小燈泡的額定功率為: P=UI=2.5V×0.3A=0.75W,由歐姆定律,小燈泡正常發光的電阻為: R==≈8.33Ω; (4)⑤由串聯電路特點和歐姆定律可得: U=I1R2=I2(R+R2), 解得:R2=, 小燈泡額定功率的表達式為: P額=I額2RL=I額2R2=I額2•。 故*為:(1)如上所示;(2)D;(3)0.3;0.75;8.33;(4)I額2•。 (1)原電路中,電流表與變阻器串聯後與燈並聯,電壓表串聯在電路中是錯誤的,電流表與變阻器串聯,電壓表與燈並,; (2)電路連接正確後,閉合開關,電流表、電壓表均有示數,電路為通路,根據小燈泡不亮分析回答;(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,由歐姆定律求出小燈泡正常發光的電阻; (4)已知燈泡的額定電流,可通過R2等效替代正常發光燈泡,再根據電路特點,利用電源不變計算出R2的阻值,由P=I2R計算額定功率。 本題“測定小燈泡電功率”,考查電路連接、注意事項、電流表讀數、功率計算及設計實驗方案測額定功率的能力,最後一問難度較大。
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題