問題詳情:
(2015•揚州)在測定額定屯壓為“2.5V”小燈泡電功率(正常發光時電阻約為8Ω)的實驗中,電源為兩節新干電池.
(1)連接電路時,開關應 斷開 .請用筆畫線將圖乙電路連接完整,要求滑片P向左滑動時,接入電阻變小.
(2)電路連接後,閉合開關,移動滑片(未達到最小阻值),發現燈泡不亮,電流表有示數,電壓表無示數,則故障可能是 燈泡短路 .
(3)排除故障後,為了測量小燈泡的額定功率,調節滑片使電壓表的示數為 2.5 V,此時電流表的示數如圖*所示,則小燈泡額定功率是 0.75 W.
(4)若實驗中電流表壞了,為了測量小燈泡的額定功率,小明選用一個R0=5Ω的電阻,設計瞭如圖丁的電路及實驗方案:
①調節滑片使電壓表的示數為額定電壓;
②保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,測出R0兩端的電壓U0,通過計算得到小燈泡的額定功率.
指出他的設計方案中存在的兩個問題:
問題一: 無論怎樣調節變阻器,都不能使燈泡正常發光 ;問題二: 只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓 .
【回答】
解:(1)連接電路時,開關應斷開;
將變阻器串聯在電路中,滑片P向左滑動時,接入電阻變小,則變阻器的下面應接左邊的接線柱,如圖所示:
(2)燈泡不亮,電流表有示數,電壓表無示數,則可能與電壓表並聯的燈泡短路;
(3)要測量燈泡的額定功率,應使燈泡兩端的電壓等於其額定電壓,則應調節滑片使電壓表的示數為2.5V;
由圖*知,電流表選擇0~0.6A的量程,示數為0.3A;
則額定電功率P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)由題意知,電源電壓約為3V,燈泡正常發光時電阻約為8Ω,當變阻器電阻為零時,設燈泡兩端的電壓為U,根據串聯電路的特點:
=
即=
解得:U≈1.8V,所以無論怎樣調節變阻器,都不能使燈泡正常發光;
保持滑片位置不變,只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓.
故*為:(1)斷開;見上圖;(2)燈泡短路;(3)2.5;0.75;(4)無論怎樣調節變阻器,都不能使燈泡正常發光;只將電壓表的a點接線改接到c點,電壓表的正負接線柱接反,無法測出R0兩端的電壓.
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題