問題詳情:
在“測量小燈泡額定功率”的實驗中,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)將*圖中電路連接完整_________。(要求:滑動變阻器滑片P向右移燈泡變亮)
(2)正確連接電路後,閉合開關S,移動滑片P,小張發現小燈泡始終不亮,電流表無示數,電壓表示數始終為3V,則故障原因為_________________
(3)電路故障排除後,閉合開關,移動滑片P,直到電壓表示數為2.5V,此時電流表示數如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為_________W。
(4)小張設計瞭如圖*所示的電路也完成了該實驗(電源電壓不變,R阻值已知)
①閉合開關S和S1,,斷開S2,並調節滑動變阻器使電壓表示數為U額。
②團合開關S和S2,斷開S1,,滑動變阻器滑片P不動,讀出此時電壓表示數為U;則小燈泡額定功率的表達式燈P額=_______。(用U額、R、U表示)
【回答】
(1). (2). 燈泡斷路 (3). 0.75 (4). 見解析所示
【解析】(1)由於滑片P向右移時燈泡變亮,所以説明此過程變阻器連入電路的阻值在減小,所以應將變阻器的B接線柱接入電路,如圖:
(2)根據題意知道,電流表無示數,燈不亮,説明電路可能斷路;電壓表有示數,説明電壓表與電源連通,即與電壓表並聯的支路以外的電路是完好的,所以應是電壓表並聯的燈泡斷路了;
(3)由圖乙知道,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以電流表的示數是0.3A,故燈泡的額定功率是:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W;
(4)根據題意知道,①當閉合開關S和S1,斷開S2時,電壓表測量燈泡的電壓值,並調節滑動變阻器使電壓表示數為U額。
②當閉合開關S和S2,斷開S1時,燈泡與定值電阻仍是串聯,電壓表測量燈泡與定值電阻的電壓,且要滑動變阻器滑片P不動,此時讀出電壓表示數為U,則定值電阻的電壓是:U-U額,電路的電流是:IR =U-U額/R,所以小燈泡額定功率的表達式是:P額 =U額 I額 =U額IR =U額×(U−U額)/R=U額(U−U額)/R。
點睛:本題考查的是“測量小燈泡額定功率”的實驗,涉及實物連接,故障分析,解題的關鍵是正確應用功率公式P=UI及歐姆定律。
知識點:測量小燈泡的電功率
題型:實驗,探究題