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小辉要测量一个额定电流为0.3A小灯泡的额定功率,桌面的器材有:电源(电压能满足测量要求)、一个开关,一个单刀双掷开关,一个电流表,滑动变阻器,定阻电阻R0(阻值已知)导线若
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小辉要测量一个额定电流为0.3A小灯泡的额定功率,桌面的器材有:电源(电压能满足测量要求)、一个开关,一个单刀双掷开关,一个电流表,滑动变阻器,定阻电阻R0(阻值已知)导线若干.请你帮他画出电路图,写出实验步骤和小灯泡额定功率的数学表达式.
▼优质解答
答案和解析
(1)使小灯泡和电阻并联,利用单刀双掷开关分别控制两条支路,同时使电流表测量灯泡中的电流和干路中的电流,电路图如下:
(2)实验步骤:①将开关S拨至1时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测的是灯泡的电流,移动滑片使电流表的示数I1=I额=0.3A,这时灯泡正常发光;
②将开关S拨至2时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测干路电流,读出示数为I2;
(3)∵灯泡与定值电阻R0并联,
∴根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,定值电阻R0的电流I0=I2-I1=I2-0.3A.
由欧姆定律得:UL额=U0=I0R0=(I2-0.3A)R0,
∴灯泡的额定功率:P额=I额U额=0.3A×(I2-0.3A)R0.
答:电路图如上图;
实验步骤:①将开关S拨至1时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测的是灯泡的电流,移动滑片使电流表的示数I1=I额=0.3A,这时灯泡正常发光;
②将开关S拨至2时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测干路电流,读出示数为I2;
灯泡额定功率的数学表达式为:P额=0.3A×(I2-0.3A)R0.
(2)实验步骤:①将开关S拨至1时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测的是灯泡的电流,移动滑片使电流表的示数I1=I额=0.3A,这时灯泡正常发光;
②将开关S拨至2时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测干路电流,读出示数为I2;
(3)∵灯泡与定值电阻R0并联,
∴根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,定值电阻R0的电流I0=I2-I1=I2-0.3A.
由欧姆定律得:UL额=U0=I0R0=(I2-0.3A)R0,
∴灯泡的额定功率:P额=I额U额=0.3A×(I2-0.3A)R0.
答:电路图如上图;
实验步骤:①将开关S拨至1时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测的是灯泡的电流,移动滑片使电流表的示数I1=I额=0.3A,这时灯泡正常发光;
②将开关S拨至2时,灯泡与定值电阻R0并联,电流表测干路电流,读出示数为I2;
灯泡额定功率的数学表达式为:P额=0.3A×(I2-0.3A)R0.
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