問題詳情:
小明按照如圖所示的電路圖連接好電路,測量一隻額定電壓為2.5V的燈泡的電功率,部分實驗數據和現象如表:
實驗次數 | 電壓表示數/V | 電流表示數/A | 燈泡亮度 |
1 | 1 | 0.2 | 較暗 |
2 | 2.5 | 正常發光 | |
3 | 6 | 0 | 不發光 |
(1)第3次實驗電路故障是________;分析表中實驗數據可知,所用電源電壓約為________。
(2)若小明手邊有“1.5A 50Ω”和“2.0A 20Ω”兩種規格的滑動變阻器,“0﹣3V”和“0﹣15V”兩個量程的電壓表,上面實驗中他選用的滑動變阻器規格為________,為了實驗過程中不換量程,選用的電壓表量程為________。
(3)由於小明粗心大意,沒有記錄燈泡正常發光時電流表的示數,於是他根據第一次實驗數據計算出燈泡電阻R===5Ω,現計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P==Ω=1.25W,則燈泡的額定功率________(選填“>”、“=”、“<”)1.25W。
【回答】
(1)小燈泡斷路;6V;(2)“1.5A 50Ω”; 0~15V;(3)<。
【解析】(1)由表中第3次數據可知,電流表示數為0,説明電路可能斷路,示數為6V,説明電壓表與電源連通,則與電壓表並聯的支路以外的電路是完好的,則與電壓表並聯小燈泡斷路,導致電壓表串聯在電路中了,因此電壓表示數為電源電壓6V;(2)由表中數據可知,當電壓為UL=1V時,通過的電流為IL=0.2A,由歐姆定律燈此時的電阻RL===5Ω,根據串聯電路電壓的規律,變阻器分得的電壓U滑=U﹣UL=6V﹣1V=5V,變阻器的電壓為燈電壓的=5倍,根據分壓原理,變阻器連入電路中的電阻為燈的電阻的5倍,即為25Ω,故選用“1.5A 50Ω”的變阻器。由電源電壓示數為6V可知,所選用的電壓表量程為0~15V。(3)第一次實驗數據計算出燈泡電阻RL===5Ω,燈泡兩端電壓增大,燈絲温度升高,燈絲電阻增大,此時R>5Ω,再計算出燈泡兩端電壓為2.5V時的功率P===1.25W,此時計算的額定功率偏大,所以燈泡的額定功率小於1.25W。
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題