诗诗和二莹两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验,除了小灯泡外,她们所使用的器材规格均相同,小灯的额定电压可能是...
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问题详情:
诗诗和二莹两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验,除了小灯泡外,她们所使用的器材规格均相同,小灯的额定电压可能是“1.5V”、“2.0V”或“2.8V”,小灯泡功率相差不大.
(1)图*是诗诗同学没有连接完的实物电路,请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整(要求滑片向右滑时,灯泡变暗).
(2)诗诗正确连接好电路,正确*作后,闭合开关时记录了第1组数据,移动滑动变阻器滑片,小灯正常发光时记录了第2组数据,再把滑片移到端点时小灯闪亮一下,后熄灭,并记录了第3组数据,如表所示.则她们所用电源的电压为 V,诗诗同学所用小灯的额定功率为 W.
电压表示数 | 电流表示数 | 小灯亮暗程度 | |
1 | 1.3V | 0.16A | 暗 |
2 | 2.5V | 0.26A | 正常发光 |
3 | 4.5V | 0A | 不发光 |
(3)同座位的二莹同学实验时,当她连接完最后一根导线,立即看到灯泡发出明亮的光.在一旁观察的诗诗一惊,提醒二莹实验中有问题.请你帮助二莹找出实验中的*作不当之处 (写出一条即可).
(4)二莹同学改正了*作错误重新连接好电路后,当二莹同学所选用的小灯正常发光时,电压表的示数如图乙所示,而滑片恰好在滑动变阻器的中点上,此时滑动变阻器连入电路的电阻值为 Ω,二莹同学所选用小灯泡的额定功率为 W.
【回答】
解:
(1)测定小灯泡的功率实验中,滑动变阻器与灯泡应串联.滑动变阻器滑片右移灯泡变暗,电路电流变小,电路总电阻变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大,滑动变阻器接左下端接线柱.电压表测灯泡两端电压,所以与灯泡并联,由题根据灯泡的额定电压可知电压表应使用0﹣3V量程.如图所示:
;
(2)滑片移到端点时小灯闪亮一下,后熄灭,电路中电流为0,说明电路断路,灯泡被烧坏,由电路图可知,电压表与电源两极相连,测电源电压,电压表示数是4.5V,因此电源电压是4.5V;
由表中实验数据可知,灯泡正常发光时电压表示数是2.5V,电流表示数是0.26A,因此灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.26A=0.65W;
(3)由于刚连完电路,灯泡就发光说明连线时开关是闭合的,而且灯泡发光很亮,说明滑动变阻器接入电路中的阻值未调节到最大值处.
(4)第一次实验中滑片处于最大阻值处,闭合开关得到第一组数据,滑动变阻器电压为:U1=U总﹣UL=4.5V﹣1.3V=3.2V,
滑动变阻器最大阻值为:R===20Ω,
二莹同学实验时,灯泡与滑动变阻器串联,使用的滑动变阻器相同,滑片恰好在滑动变阻器的中点上;
所以滑动变阻器接入电路的电阻:R′=R=×20Ω=10Ω,
电压表选择0~3V量程,分度值0.1V,则电压为1.5V,
根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可得:
变阻器两端的电压U′=U﹣UL=4.5V﹣1.5V=3V,
根据串联电路电流处处相等,所以灯泡电流为:IL=I′===0.3A,
所以二莹同学所选用小灯泡的额定功率为:PL=ULIL=1.5V×0.3A=0.45W.
故*为:(1)见上图;(2)4.5;0.65;(3)连接电路时开关未断开;(4)10;0.45.
知识点:测量小灯泡的电功率
题型:实验,探究题
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